CN109584637A - 基于区域管制中心席位互备的空管容灾备份系统及备份方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于区域管制中心席位互备的空管容灾备份系统及备份方法，包括第一、第二区域管制中心，其中第一区域管制中心包括第一管制席位及第一容灾备份席位；第二区域管制中心包括第二管制席位及第二容灾备份席位，第一容灾备份席位为第二管制席位的数据备份席位，第二容灾备份席位为第一管制席位的数据备份席位，以相互灾备应急的理念，以相邻管制中心席位灾备的方式实现受灾管制中心的管制服务，以实现在突发灾害，受灾地方的空管系统不能继续承担管制服务情况下，异地管制系统实现管制服务的应急接管。

Description

基于区域管制中心席位互备的空管容灾备份系统及备份方法

技术领域

本专利属于计算机应用程序的发明专利，涉及空中交通管制自动化技术。

背景技术

空中交通管制自动化系统是民航空管部门实施对空指挥的核心系统，通过处理雷达信号等监视数据，为管制员提供空中飞行态势的显示和各种飞行冲突及各种异常的告警，通过处理飞行计划和动态电报，为管制员提供信息感知和工具，实施航班管制服务。

现行空管系统中常用的“一主二备三应急四机动”管制保障方式，是对管制系统故障的应急处置手段，是系统层面的各自独立的系统，同处一地。在地区级自然灾害影响(如地震、台风、暴雨、风暴潮等严重自然灾害以及战争、恐怖袭击等，影响整个地理区域，即城市级灾难)，造成本地空管自动化主备系统整体功能瘫痪，有本地灾备系统亦无法抵御下，现有的保障系统在应对区域自然灾害方面由显不足。

发明内容

发明目的：本方法提供一种空管容灾备份系统，用以解决在突发灾害，受灾地方的空管系统不能继续承担管制服务情况下，如何采用异地管制系统实现管制服务的应急接管。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明空管容灾备份系统可采用以下技术方案：

一种基于区域管制中心席位互备的空管容灾备份系统，包括第一区域管制中心、第二区域管制中心；

所述第一区域管制中心包括第一管制席位及第一容灾备份席位；第二区域管制中心包括第二管制席位及第二容灾备份席位，第一容灾备份席位为第二管制席位的数据备份席位，第二容灾备份席位为第一管制席位的数据备份席位，

且第一、第二容灾备份席位均具有区域管制席和进近管制席两种席位；第一容灾备份席位接收并备份第二区域管制中心的监视数据、民航电报数据、航行情报数据、气象数据；第二容灾备份席位接收并备份第一区域管制中心的监视数据、民航电报数据、航行情报数据、气象数据。

进一步的，第一、第二区域管制中心正常工作时使用MH4029.3标准进行报文通信；灾备运行时，第一、第二区域管制中心所辖扇区合并在一套空管自动化系统中实施管制服务，管制扇区间移交使用系统内部信息通信方式实现。

进一步的，通过摆放在遥控台的路由器将通信线路连接到两个区域管制中心，当一个区域管制中心发生灾难或故障时，另一区域管制中心的容灾备份席位使用同频VHF对空进行管制指挥服务；

容灾备份席位的对空语音通信频率需与异址区域管制中心对应的正常指挥的对空通信频率设置一致。

进一步的，容灾备份席位与管制席位的比例在1:3或1:4。

有益效果：

本发明能够保证灾备管制中心系统具备受灾管制中心系统的态势感知、使用一致的话音通信频率，在突发灾害时能够实施应急保障，管制继续。本发明的备份系统运行维护的成本较低，并可保障在较大规模、但不超出城市范围的突发灾难情况下的管制服务，如系统与管理双重建设都到位，则发生灾难后利用容灾备份系统进行无缝切换，进而维持航班正常运行、为旅客提供航空运输服务的效果较好。

本发明同时提供上述空管容灾备份系统的备份方法，采用以下技术方案：

包括日常运行、应急运行、灾备运行；

互为备份的两系统日常运行时，根据灾备席位对应的扇区设置，全部打开或部分打开灾备席位，显示另一管制中心的扇区图层；灾备扇区为监视状态，实施航迹监视；不对灾备区域的航迹和计划做相关处理，接收灾备区域输出的综合航迹，进行航迹挂标牌；

当灾难突发，灾备系统从日常运行状态转为应急运行状态，通过已开设的待命状态下的灾备席位承担受影响扇区的应急管制服务，将其它关闭的灾备席位回复正常运行；实施雷达监控下的程序管制；日常运行时设为监视/待命状态的灾备席位使用VHF应急频率指挥航班切换至灾备席位配备的通信频率；

当切换至灾备运行时；灾备系统装载第二套数据，并重新启动，重启的管制自动化系统处理两区域航迹和飞行计划，并对计划和航迹实现相关处理，两区域间移交为屏幕移交，并使系统所有席位正常运行，两个管制中心的地空通信相互备份，处于灾备运行时，通报相关运行部门使用灾备席位的VHF频率进行地空通信。

附图说明

图1为本发明中基于区域管制中心席位互备的空管容灾备份系统的示意图。

具体实施方式

请结合图1所示，本发明提供一种空管容灾备份系统，包括互为灾备两个区域管制中心。为了保证两个区域管制中心系统具有相互容灾备份能力，包括监视数据、飞行计划、气象数据在内的各种系统运行所必需的数据通信也必须要有容灾备份能力，因此转报机、监视数据分路器等通信转发设备必须进行容灾考虑，采用多点网状布局，确保在任一个区域管制中心(系统)发生灾难时，另一区域管制中心系统不受影响，仍能持续接收系统正常运行所必须的外部数据。

请结合图1所示，互为灾备的两套系统相互独立，功能一致，可以认为异地的主备系统，为保证灾备区域管制中心系统与原有区域管制中心系统两系统具备相互异址容灾备份能力，两个区域管制中心系统都将设置一定数量的容灾备份席位，系统中都要保存日常运行和容灾备份运行两套配置参数，接收、处理整个高空管制服务需要的监视信息、飞行计划信息、气象情报信息、航行情报信息等各种与管制服务有关的信息。

容灾备份席位的配置数量取决于用以备份区域管制中心空管自动化系统正常管制指挥工作席位的数量、容灾备份服务的能力要求等因数，正常管制席位越多，容灾备份工作时对管制流量恢复比例的要求越高，则需配置的容灾备份管制席位越多。

因区域管制中心系统中有区域管制席和进近管制席两种席位，因此容灾备份席位也应按比例配置区域管制席和进近管制席两种席位。为了保证自动化系统在日常和容灾备份时的正常运行，互为灾备的区域管制中心系统需配置两套运行数据，一套为本地日常运行和容灾应急运行时的系统配置参数，另一套为异地管制中心容灾备份运行时的系统参数。本地日常运行和容灾应急运行的参数要求将本管制中心的管制扇区正常分配给值班席位，不分配给已定义的容灾备份席位；容灾备份席位应能显示容灾预案中约定的容灾扇区的地图与综合航迹信息，在原有区域管制中心系统丧失管制能力时，系统能在线设置，将容灾扇区数据加入系统，实现容灾备份。容灾备份运行时要求将本管制中心的管制扇区只能分配给正常值班席位，容灾预案中的容灾扇区分配给定义的容灾备份工作席位，保证容灾备份工作席位在容灾备份运行时能对容灾空域的航班进行雷达管制指挥。

作为互备的两个管制中心席位配置、灾备功能、数据同步和通信等方面能够支持容灾备份能力具体如下：

席位配置

通过在容灾系统配置容灾席位，用以灾备受灾系统，保障管制运行。从容灾备份的角度考虑，最大的容灾备份席位数量是与被容灾的管制中心系统的管制席位数量一致，即1:1进行容灾备份，这样，理论上在容灾备份运行时，发生灾难的管制中心管制区的流量可以百分之百的得到恢复。但这种方式下，两个区域管制中心的管制容量将和现在一个区域管制中心的容量相等。根据管制人员的工作能力及系统容量综合考虑，建议容灾备份席位与日常管制席位的比例在1:3或1:4，即一个区域管制中心系统有3套或4套管制指挥工作席，则在另一管制中心系统中为其配置1套容灾备份管制工作席位；以每套管制工作席位对应1个管制扇区，每个管制中心系统最多管制40个扇区计算，则2个区域管制中心系统最多每个系统配置30到32个管制工作席位，配置8到10套容灾备份工作席位。

管制移交

能够实现基于民航行业标准MH4029.3(民用航空空中交通管制自动化系统第3部分：飞行数据交换)的管制区之间的管制移交，使用MH4029.3标准的移交信息传输，能够满足两个区域管制中心系统之间高低扇的管制移交。互为灾备的两管制中心正常工作时使用MH4029.3标准进行报文通信，实现管制区之间的管制移交；灾备运行时，由于两个管制中心所辖扇区合并在一套空管自动化系统中实施管制服务，管制扇区间移交使用系统内部信息通信方式实现。

数据同步

互为灾备的管制中心同步输出系统综合航迹信息，并能够同步接收并显示接收到的外区域的综合航迹信息，能够对在区域管制中心系统中相关而在灾备区域管制中心系统中没有相关的目标进行显示信息的修正，这样，灾备区域管制中心系统在容灾备份席位观察到的另一区域管制中心系统管制范围的目标就可以显示相关的标牌信息，包括航班号、二次代码等管制指挥时必须掌握的航班信息。

通信

为了实现两个区域管制中心VHF对空语音通信具有相互容灾备份的能力，需对现有VHF对空语音通信的地面传输部分的通信设施进行改造，将网络通信路由器由现在摆放在区管中心调整为摆放在远端遥控台，从摆放在遥控台的路由器将通信线路连接到两个区域管制中心，这样当一个区域管制中心发生灾难或故障时，另一区域管制中心的容灾备份席位就可以无缝使用同频VHF对空进行管制指挥服务了。

为保证容灾备份席位在容灾应急工作时能实现对空指挥服务，容灾备份席位的对空语音通信频率需与异址区域管制中心对应的正常指挥的对空通信频率设置一致。

基于区域管制中心席位互备的空管容灾备份系统具备三类运行方式：

日常运行

互为备份的两系统日常运行时，根据灾备席位对应的(合并)扇区设置，可以全部打开或部分打开灾备席位，显示另一管制中心的扇区图层。灾备扇区为监视状态，实施航迹监视。不对灾备区域的航迹和计划做相关处理，接收灾备区域输出的综合航迹，进行航迹挂标牌。

灾备席位日常只开启部分席位用于监视和应急(可以轮换使用)，其它席位在灾备运行时启用。处于监视的灾备席位由技术保障人员进行运行维护。

应急运行

当灾难突发，灾备系统从日常运行状态转为应急运行状态[6]。通过已开设的待命状态下的灾备席位承担受影响扇区的应急管制服务，灾备席位的管制员由当前值班的管制副班担当，并同时将其它关闭的灾备席位回复正常运行；及时调配管制员(可以是轮班休息的管制员)到灾备席位，实施雷达监控下的程序管制。通报上级管理部门，短时间内禁飞该区域内所有航班，直至受影响的管制区域无飞行目标。

日常运行时设为监视/待命状态的灾备席位使用VHF应急频率指挥航班切换至灾备席位配备的通信频率。

灾备运行

当灾备运行准备完毕，人员、设备就位后，须协调相关部门切换灾备运行的时间，一般选择本区和受影响的管制区域内航班量减少后，切换至灾备运行。

灾备管制中心获得批准，进行灾备处置，灾备系统装载第二套数据(含管制区域、两区域扇区划分和预设的扇区管理)，并重新启动，重启的管制自动化系统处理两区域航迹和飞行计划，并对计划和航迹实现相关处理，两区域间移交为屏幕移交，并使系统所有席位正常运行。

两个管制中心的地空通信相互备份，处于灾备运行时，通报相关运行部门使用灾备席位的VHF频率进行地空通信。

Claims (5)

1.一种基于区域管制中心席位互备的空管容灾备份系统，其特征在于，包括第一区域管制中心、第二区域管制中心；

所述第一区域管制中心包括第一管制席位及第一容灾备份席位；第二区域管制中心包括第二管制席位及第二容灾备份席位，第一容灾备份席位为第二管制席位的数据备份席位，第二容灾备份席位为第一管制席位的数据备份席位，

且第一、第二容灾备份席位均具有区域管制席和进近管制席两种席位；第一容灾备份席位接收并备份第二区域管制中心的监视数据、民航电报数据、航行情报数据、气象数据；第二容灾备份席位接收并备份第一区域管制中心的监视数据、民航电报数据、航行情报数据、气象数据。

2.根据权利要求1所述的空管容灾备份系统，其特征在于，第一、第二区域管制中心正常工作时使用MH4029.3标准进行报文通信；灾备运行时，第一、第二区域管制中心所辖扇区合并在一套空管自动化系统中实施管制服务，管制扇区间移交使用系统内部信息通信方式实现。

3.根据权利要求2所述的空管容灾备份系统，其特征在于，通过摆放在遥控台的路由器将通信线路连接到两个区域管制中心，当一个区域管制中心发生灾难或故障时，另一区域管制中心的容灾备份席位使用同频VHF对空进行管制指挥服务；

容灾备份席位的对空语音通信频率需与异址区域管制中心对应的正常指挥的对空通信频率设置一致。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，容灾备份席位与管制席位的比例在1:3或1:4。

5.一种根据权利要求1至4中任一项所的空管容灾备份系统的备份方法，其特征在于，包括日常运行、应急运行、灾备运行；

互为备份的两系统日常运行时，根据灾备席位对应的扇区设置，全部打开或部分打开灾备席位，显示另一管制中心的扇区图层；灾备扇区为监视状态，实施航迹监视；不对灾备区域的航迹和计划做相关处理，接收灾备区域输出的综合航迹，进行航迹挂标牌；

当灾难突发，灾备系统从日常运行状态转为应急运行状态，通过已开设的待命状态下的灾备席位承担受影响扇区的应急管制服务，将其它关闭的灾备席位回复正常运行；实施雷达监控下的程序管制；日常运行时设为监视/待命状态的灾备席位使用VHF应急频率指挥航班切换至灾备席位配备的通信频率；

当切换至灾备运行时；灾备系统装载第二套数据，并重新启动，重启的管制自动化系统处理两区域航迹和飞行计划，并对计划和航迹实现相关处理，两区域间移交为屏幕移交，并使系统所有席位正常运行，两个管制中心的地空通信相互备份，处于灾备运行时，通报相关运行部门使用灾备席位的VHF频率进行地空通信。