【航空科普】THALES 「Eurocat

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【航空科普】THALES 「Eurocat

2023-08-06 08:04| 来源: 网络整理| 查看: 265

 在去年上传欧洲猫系统的上海进近雷达录像之后,就一直想写一篇关于主流空中交通管理系统的小科普,然而并没有时间。

空管本身是一个比较小众化的东西,且基于本站很多同学对管制这一方面不太了解,今天在这里就简单概要的介绍一下现行使用中的Eurocat-X系统的相关知识,希望对本站的各位更好的了解空中交通管理有所帮助。 本文仅涉及科普,以说明人机交互为主(我知道没图你们不会来的),不对特定相关专业知识进行讨论和说明。(emm我尽量使用简洁通俗的语言)

 一、Eurocat-X系统是怎样协同工作的?

首先我们需要了解一下欧洲猫系统的构成,以下就以咱魔都区域管制中心使用的「欧洲猫-X」系统为例吧,魔都下划四个分部:区域分部、进近分部、虹桥塔台分部、浦东塔台分部。另外青浦的ACC还配设了一套独立的模拟培训(SIMU)/紧急备份(TEB)系统(备份系统就是模拟机训练系统)

此为魔都欧洲猫系统的协作示意图

图上表示的每个分部都拥有独立的雷达数据处理系统,以网络作为媒介(所以断网也是不行滴),能够实现功能分部的远程布局,同时保证每个分部的每一个席位获得相同的工作界面和相同的飞行数据与处理。简单来说,就是一单位一雷达,但都由统一系统处理,每个单位看到的数据是统一的,这样就像我们每个人都拿出自己的一块蛋糕,拼在一起,成了一块大蛋糕,但我们又都能一起吃。那么这些个蛋糕里面,既有民航的又有军航的,我们就需要大量的分部数据处理模块来实现区、进、塔三分部的协调运行,这里比较繁琐又无聊所以不再深入说明(笑)。

二、Eurocat-X系统如何处理信息和数据?

首先是雷达数据,我们在雷达视频图上看到的那些一个个点,就是代表一架架航班,而欧洲猫系统在最终形成我们在荧屏上观察到的雷达目标之前,要经过几个步骤。由于区调和进近的数据处理方式不同,我们在这里就以进近为例。进近采用的是多雷达航迹处理(MRTS),这种直接接收雷达送来的飞机点迹(Plots)进行融合计算生成系统航迹(System Track)的方式就是MRTS。隐形系统是操作界面上不可见的,它与多个雷达生成的航迹数据加以整合,最后形成了我们看到的数据,也就是系统航迹。这种方式与区调的数据处理相比更加精准,符合了进近的需求。

进近分部的多雷达航迹处理

系统航迹包含了工作所需的飞行数据:航迹识别号、位置、速度矢量线、更新时间、雷达的工作状态、应答机编码/模式、C模式高度及正确性、修正后的高度、高度趋势、高度显示、航迹渐消显示、低于过渡高度显示、上升/下降率、高度的更新时间、系统航迹的质量、应答机识别显示、军方紧急情况显示。

其次是飞行计划数据,魔都的一市两场每天都有大量的进出港航班,我们的欧洲猫如何处理这些庞大的数据呢?对飞行数据进行处理是系统最核心的处理部分。 系统中航班的飞行数据主要来自各类飞行计划电报、雷达提供的航迹和机组报告由管制员输入系统的飞行信息。FDP把接收到的某个航班的所有飞行数据进行有机地处理,并把这些有效的数据归总统称为航班的飞行数据记录条(FDR)。 飞行数据记录条(FDR)就像一部完整记录航班全部过程的录像,它记录并保存航班整个飞行的所有信息。打开该航班的飞行计划窗口可以查看和修改航班的FDR。航班在系统中就是以FDR的形式存在,系统对航班的所有处理也是通过对它的FDR进行处理来完成。所以系统中航班的电子进程单、航迹标牌的大部分信息以及计划航迹(Flight Plan Track)都是依赖FDR而存在。FDP根据系统中各类下线定义的系统参数(VSP)对FDR执行各种自动化处理。同时,管制席(EC/PLC)、主任管制席(SUP)、飞行计划处理席(FDO)都可以按照实际工作需要,通过飞行计划窗口、电子进程单、航迹标牌对FDR进行人工更新、处理。 

实际系统中的显示FDR的飞行计划窗口三、Eurocat-X系统中雷达视频图上的各个标志和符号都代表什么?(简单介绍一下人机交互)

首先,我们需要一张普通的雷达视频图

上海终端区

1、雷达标志的样式

欧洲猫系统通过航班应答机的不同状态,来显示不同的雷达标志,以提供管制员区分不同航班状态的方法,这里只介绍几种常见的模式。

①应答机S mode prime (上图所示的基本都是此模式,呈空心圆)

②应答机A+C 模式(呈空心方形)

③应答机 stand by 模式(呈空心圆点)

2、雷达标志以及标牌的表示颜色及状态

在相同空域内,管制员要同时处理大量的航班,欧洲猫系统通过以下几种不同的标牌颜色与状态减轻了管制员在工作中的负担。

①相关状态(在本扇区外并将进入扇区接受管制的航班,呈深蓝色)(注:在终端区内移交给塔台的航班也会显示相关或无关,此时管制员习惯高亮这些航班)

相关状态

②管制状态(在本扇区内并已被接收的航班,呈淡绿色)

管制状态

③移交进状态(在管制边界由上一管制单位移交给本单位时,标牌变为橙黄色并持续闪动)

④移交出状态(由本管制单位移交给下一单位时,标牌由管制状态变为移交出状态,标牌呈橙黄色。不同于移交进状态的是,该状态下标牌不闪动。)

移交出状态

⑤无关状态(与本扇区无关的航班,标牌简单或无标牌,只显示最基本的信息,呈黑色。)

无关

⑥应答机识别 在移交过程中,有的机组会习惯一边喊一边使用应答机识别来引起管制员的注意,当然也有管制员要求机组进行识别的情况,这种时候,航班雷达标志会出现海蓝色的持续闪动,但表牌颜色保持不变。

应答机识别

⑦高亮与标记 在进行管制工作时,对航班进行排序,引导时,管制员可以借助高亮和标记工具来方便识别自己认为需要关注的航班,例如在视频中,由于进港航班流量大,管制常常会难以区别一些刚刚识别和已经识别过的航班,那么这个时候,就可以先将管制区外的相关航班高亮,待移交完成后进入管制状态后再取消高亮,方便识别。

高亮状态有两种,一是非管制状态下的高亮,可对无关(黑)或相关(深蓝)的航班进行高亮,高亮后两种类型的航班都将变为白色。 

二是管制状态下的高亮,在管制状态下,对航班进行高亮,航班标牌与标志将由淡绿色变为鲜绿色(注:在非管制状态下高亮后,保持高亮状态移交进,变为管制状态后,高亮的颜色也会自动由先前的白色变为鲜绿色。)

非管制状态下的高亮管制状态下的高亮

标记只有一种,在任何状态下的航班都可以进行标记,样式为基础雷达标志的外围加上一个八边形的边框,颜色与航班自身状态相同。高亮与标记的功能可以同时使用在一个航班上。

标记

3、标牌

欧洲猫系统的雷达标牌由几个数据块构成,从上到下,从左到右依次是:跑道信息(限进港),告警信息,航空器ID(呼号),尾流等级,当前高度(带下划线),升降指示符,指令高度(CFL),地速,目的地机场四字码,航空器机型,备注信息。(注:不同状态下标牌格式也不同,这里不再多延伸介绍。)

4、告警

有效的雷达警告为管制工作提供足够的安全保障: 特殊编码告警(7700、7600、7500) 低高度告警(MSAW) 高度偏离告警(CLAM)  进近航道偏离警告(APM) 临时危险区侵入警告(TDAW) 偏航警告(RAM) 危险区侵入警告 (DAIW) 应答机重码警告 (DUPE) 短期冲突警告(STCA)

这里我们主要讲一下STCA和MSAW。

冲突告警,就是两架航空器小于设定的系统规定水平或垂直间隔时,系统监测雷达航迹后预测发生冲突,并在雷达标牌上显示。分为预告警和实警,我国规定,两架航空器在进近管制区内,在相同高度或垂直间隔小于300m时,水平间隔不得小于6km。在不满足水平间隔时,垂直间隔不得小于300m。欧洲猫系统以红色「ST」的缩写表示,并在标牌外围加上醒目的红色提示框,提醒管制员两航空器于或即将小于规定间隔。(注:欧洲猫系统按优先程度,将告警信息和提示框的颜色分为黄色和红色)

短时冲突告警(STCA)

低高度告警,也叫最低扇区高度告警(Minimum sector altitude alert),在终端区内,我们会根据不同地区的地面障碍物高度,来划定MVA(最低引导高度)和MSA(最低扇区高度),(注:最低扇区高度需要等于该扇区内的最高障碍物的标高加上至少300m的超障余度,最后以50m或100ft向上取整。)当航空器的高度小于系统设置的最低扇区高度时,系统就会对该目标进行告警。像虹桥这样的,向南运行大流量时,指挥转入五边建立航道最容易触发MSAW,因为虹桥北部这块的MVA一部分高于截盲高度,而三边转四边时一般没有冲突就要下550m(截盲高度)了。虹桥一般都是五边下高都开低高度告警抑制了(塔台是这样)。欧洲猫系统以红色「MS」缩写并加框以提示。

低高度告警(MSAW)结束语

以上就是我最爱的自动化系统的相关简易科普。还有什么没讲到的或是有问题欢迎来「骚扰」我,希望对各位在了解空管方面有一定帮助。若有不严谨之处,还请相关人士严厉指出。就酱~

参考文献:Thales Eurocat-X Operational_HMI(Shanghai ACC)



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