系統航跡和計劃相關功能

技術方案

 

編號：FDP-09

版本	日期	備註
V1.0	20180413
V1.1	20180426
V1.2	20181009
V1.3	20181017

系統接收融合過後的系統航跡（雷達、 ADS-B 、 S 模式雷達、 MLAT 多監視源融合航跡），並從計劃列表中查詢符合自動相關條件的飛行計劃與之相關。

系統從多個方面進行自動相關條件檢查，儘可能的提高自動相關成功率並保證自動相關的正確性，自動相關的條件如下：

1)       目標航跡沒有重碼：

如果系統航跡正處於重碼告警 DUPE 狀態，即同時存在有兩個 SSR 碼 /ADS 航班號相同的系統航跡，且這兩個系統航跡之間的距離較近 [ 引數，通常設定為 200KM] ，出於安全考慮，系統不會對這兩個系統航跡進行自動相關計算。

2)       目標航跡的標識和飛行計劃一致：

系統可識別的航跡標識包括 SSR 程式碼、 ADS 航班號、 S 模式雷達航班號、 24 位地址碼；系統支援對航跡關聯條件設定優先順序 ( 二次程式碼、 24 位地址碼、 ADS 航班號 ) ，當優先順序別高的關聯條件和飛行計劃一致時，則認為滿足條件。如果當相同優先順序別的條件有多個，則需要都滿足才允許自動相關，如果其中任何一個和計劃不一致則系統不允許自動相關。當 ADS-B 或 S 模式雷達資訊與飛行計劃相關，但飛行器的 SSR 程式碼與飛行計劃不一致時，系統在標牌上以其他顏色進行提示。

3)       有對應的飛行計劃且飛行計劃狀態滿足相關的條件：

允許參與自動相關的狀態： [ 預啟用、起飛、啟用、協調、管制 ] ， FDP 只允許處於上述飛行狀態的飛行計劃，與目標自動相關。如果缺失一些關鍵的電報如 FPL 、 DEP 報，或基礎資料有錯誤（如缺少航路資料導致 FDP 不能正常計算航班的 4D 軌跡），都可能導致飛行計劃的狀態不正確，從而導致不能自動相關。

( 系統在 SMC 上提供一個“是否使用塔臺電子程式單資料”的切換開關，此切換開關由人工手動切換。當該開關處於開啟狀態時，系統根據塔電系統傳送給 ATC 系統的電子程式單狀態，只允許塔臺電子程式單狀態為處於“進跑道”或“起飛”狀態的出港航班與航跡自動相關。當該開關處於關閉狀態時，系統允許處於預啟用狀態的出港航班與目標自動相關 ) （該功能暫不具備，在後續規劃中實施）。

4)       計劃航跡與真實航跡位置誤差在引數指定範圍內：

系統航跡當前所在的位置，與 FDP 根據飛行計劃的 4D 軌跡模型推算出來的航班在當前時間應該所處的計劃航跡位置，兩者之間的距離偏差不得過大。系統建議設定位置偏差距離為 300 公里。該條件可理解為允許的過點時間差值不超過 20 分鐘（以航班通常 900 公里時速計算，飛行 300 公里即需時 20 分鐘）。

5)       航偏距在引數指定的範圍內：

航班飛行時偏離航路的距離如果超過系統引數指定的允許航偏距（通常為 80 公里），也不允許飛行計劃與航跡自動相關。 注意：如果目標處於使用者劃設的偏航告警遮蔽區域內，系統在對目標進行自動相關時，不會檢查該條件。

6)       航向一致：

系統航跡當前的飛行方向，應與飛行計劃在該位置的預計飛行方向大致符合。例如 : 成都飛昆明的航班，在到達交接點 DONLA 附近時，航班的飛行方向應為自北向南，但如果此時出現在 DONLA 附近的航跡的飛行方向為自南向北， FDP 則認為目標與航班當前應該飛行的航向不一致，不允許自動相關。 注意：如果目標處於使用者劃設的偏航告警遮蔽區域內，系統在對目標進行自動相關時，不會檢查該條件。

7)       為了保證相近的目標不會發生錯誤相關，當同一時刻有多條飛行計劃滿足與同一個系統航跡相關的條件或者多個系統航跡滿足與同一個飛行計劃相關的條件，系統不允許自動相關，並給出相應的告警提示；

8)       對正處於終端區範圍內飛行的航班本場剛起飛和即將降落的航班，系統只允許航班與本場一定範圍和高度內的目標自動相關。例如剛起飛的航班，如果目標航跡位置距離跑道的距離太遠，或者目標與本場的高度差已經超過了一定的門限值，則不允許目標與處於預啟用狀態的本場出港航班自動相關。

9)       對於正在航路上飛行的航班，系統在自動相關時還會嚴格檢查目標的速度、高度條件，避免飛行計劃與錯誤的目標自動相關（例如與軍方目標）。

當系統工作在備份系統模式下時，系統透過接收主用系統的綜合航跡和動態飛行計劃，使系統的目標相關情況與主用系統保持一致，系統從備份工作模式切換至主用工作模式時，已有目標的相關和航跡位置保持正確。

2、   自動去相關

      對於已經相關上的航班， FDP 持續的檢查其是否仍然滿足相關的各種條件，如果發現不再滿足條件， FDP 會自動的將飛行計劃與雷達航跡的相關去掉。自動去相關條件如下：

1)       系統航跡失效。

2)       在相關區內管制區外系統航跡的航偏距過大：

例如，在目標剛進相關區時滿足條件自動相關，但隨時間推移目標並未進入本管制區且航偏距超過系統設定，則自動去相關。

3)       飛出管制區一段時間後自動去相關 ( 系統引數 )

4)       當系統作為備份系統使用時，如果系統航跡攜帶有外部系統輸入的綜合航跡資訊（航班號、 SSR 、起飛落地機場），檢查本系統內和此係統航跡相關上的飛行計劃資訊是否與之一致， 如果不一致，自動去相關。

5)       特別的，當更改已相關計劃的 SSR 時，系統不會自動去相關，但會給出目標 SSR 與計劃不一致告警，等待人工干預。系統中已相關的航空器更改 SSR 程式碼為 7500 、 7600 、 7700 時，不去除相關。

3、   手動相關和去相關

FDP 接收從 SDD 上傳過來的管制員手動相關操作資訊，使系統航跡與飛行計劃之間建立手動的相關關係，或去掉一個飛行計劃與系統航跡之間已建立的相關關係。

當進行手動相關的系統航跡的 SSR 、 24 位地址碼、 S 模式航班號與飛行計劃資訊不一致時，系統給出不匹配提示資訊。

對已進行人工去相關的飛行計劃，系統不允許其再與任何系統航跡自動相關，需要對其手動相關。

對於因 ADS-B 、 MLAT 或 S 模式雷達的識別資訊錯誤不符合自動相關條件的 FDR ，可以由所在管制席位進行編輯，人工相關。

4、   掛 標籤 和去標籤

管制員在 SDD 上手動建立、修改、刪除標籤接收 SDD 操作指令，為某個未相關的系統航跡快速定義一個航班號作為指揮使用，同時可對標籤進行修改、清除。

對於掛了標籤的系統航跡，系統自動檢查系統內部當前是否有與標籤資訊一致的飛行計劃。如果有，自動將該計劃替換標籤完成正常相關。

5、   自動相關標識條件的權值設定：

AirNet 系統的FDP在進行自動相關計算時，從目標是否重碼、飛行計劃狀態、標識條件、計劃航跡與真實航跡位置誤差、航偏距、航向偏差等多個方面檢查目標是否滿足與飛行計劃自動相關的條件。

其中檢查目標的標識資訊與飛行計劃的標識資訊是否一致（後續簡稱自動相關的標識條件）又劃分為3個子條件，分別是：

1.   二次應答機程式碼SSR條件(後續簡稱SSR)；

2.   航空器呼號條件(後續簡稱ACID)；

3.   24 位地址碼條件(後續簡稱CODE)；

根據民航局ADS-B和S模式改造專案第一階段的總體要求，自動相關時ATC系統需支援對上述三個標識條件的優先順序進行設定。

AirNet 系統透過為上述3個標識條件分別設定其一致或矛盾時的權值（權值取值範圍為 -10~10 ） ，從而使使用者可透過自定義配置，自由配置上述3個標識條件的優先順序：

配置引數如下:

1)   SSR_ACCORD_VAL:   系統航跡具備SSR，且與飛行計劃的SSR一致的權值：

2)   SSR_CONFLICT_VAL: 系統航跡具備SSR，但與飛行計劃的SSR矛盾的權值：

3)   ACID_ACCORD_VAL:  系統航跡具備ACID，且與飛行計劃ACID一致的權值：

4)   ACID_CONFLICT_VAL:  系統航跡具備ACID，但與飛行計劃ACID矛盾的權值：

5)   CODE_ACCORD_VAL:  系統航跡具備CODE，且與飛行計劃CODE一致的權值：

6)   CODE_CONFLICT_VAL:  系統航跡具備CODE，但與飛行計劃CODE矛盾的權值：

7)   TOTAL_VAL:      權值之和大於某個值則認為航班滿足自動相關的標識條件;

上述7個權值的配置暫時放在fcs.ini檔案中設定，在ADS-B和S模式第二階段改造工作中再放到DBM上去進行設定。

5.1　例1：

使用者希望將SSR條件的優先順序別設定為最高，SSR一致時即可允許目標與飛行計劃自動相關，則可以設定權值如下：

SSR_ACCORD_VAL = 10

SSR_CONFLICT_VAL = 0

ACID_ACCORD_VAL = 4

ACID_CONFLICT_VAL = -4

CODE_ACCORD_VAL = 4

CODE_CONFLICT_VAL =-4

TOTAL_VAL = 0

根據上述設定，當系統航跡的SSR與飛行計劃一致，但ACID和CODE都和飛行計劃不一致時，得到的權值之和為：10 + (-4) + (-4) = 2,  權值之和大於TOTAL_VAL，系統認為目標滿足與飛行計劃相關的標識條件。

5.2　例2：

使用者希望將SSR條件的優先順序別設定為最高，且SSR不一致時則不允許目標與飛行計劃自動相關，則可以設定權值如下：

SSR_ACCORD_VAL = 10

SSR_CONFLICT_VAL = -10

ACID_ACCORD_VAL = 4

ACID_CONFLICT_VAL = -4

CODE_ACCORD_VAL = 4

CODE_CONFLICT_VAL = -4

TOTAL_VAL = 0

根據上述設定，當系統航跡的SSR與飛行計劃不一致，但ACID和CODE都和飛行計劃一致時，得到的權值之和為：(-10) + 4 + 4 = -2,  權值之和小於TOTAL_VAL，系統認為目標不滿足與飛行計劃相關的標識條件。

5.3　例3：

使用者希望將SSR、ACID、CODE這三個條件視為相同優先順序，只要其中一個滿足則允許目標與飛行計劃自動相關，則可以設定權值如下：

SSR_ACCORD_VAL = 4

SSR_CONFLICT_VAL = 0

ACID_ACCORD_VAL = 4

ACID_CONFLICT_VAL = 0

CODE_ACCORD_VAL = 4

CODE_CONFLICT_VAL = 0

TOTAL_VAL = 0

根據上述設定，當系統航跡的SSR、ACID、CODE中有任何一個與飛行計劃保持一致時，則得到的權值之和至少為4 ,  權值之和大於TOTAL_VAL，系統則認為目標滿足與飛行計劃相關的標識條件。

5.4　例4：

使用者希望將SSR條件設定為必需滿足的條件，並且剩下兩個條件只要其中一個滿足則允許目標與飛行計劃自動相關，則可以設定權值如下：

SSR_ACCORD_VAL = 6

SSR_CONFLICT_VAL = 0

ACID_ACCORD_VAL = 4

ACID_CONFLICT_VAL = 0

CODE_ACCORD_VAL = 4

CODE_CONFLICT_VAL = 0

TOTAL_VAL = 9

根據上述設定，當系統航跡的SSR與飛行計劃保持一致，並且ACID、CODE中有任何一個與飛行計劃保持一致時，則得到的權值之和至少為10 ,  權值之和大於TOTAL_VAL，系統則認為目標滿足與飛行計劃相關的標識條件。

 

6、 自動拍發DEP/ARR功能開啟時，對於本場起飛航班，根據DBM相關引數配置設定的起飛高度，距離條件和上述條件5根據 權值 設定的SSR/CODE/ACID一致性條件完成與計劃相關（二所2.1.2P1還未支援CODE條件，P2版本支援），完成相關再自動拍發DEP。即對於本場出港相關條件有所區別，不是判斷計劃航跡和系統航跡的位置條件，DBM相關引數配置根據高度和距離規定了一個起飛相關區域，出港航班預啟用後如果檢測到起飛相關區內有 相同航跡標識 的系統航跡，就會自動相關。

——對於川大系統，必須要有實際起飛時間（收到DEP報），這樣才產生計劃航跡，才能與目標進行相關判斷。相關前，目前只有SSR相同才自動發DEP，後續版本增加地址碼相同 自動發DEP的功能。 川大系統收、發報文都進行處理。