結合實際案例分析自動化系統兩項告警功能

王為西

摘 要：空管自動化系統中的兩項重要告警功能是短期沖突告警（STCA告警）和最低安全高度告警（MSAW告警）。合理設置離線參數可以提高管制安全余度。本文介紹兩項告警功能原理的基礎上，結合實際運行中出現的兩個案例，通過分析Trace日志的方式，詳細闡述了產生告警的原因。通過分析為技術人員提供了一定的調查方法，也為今后離線參數的更合理設定提供思路，對同行具有一定的借鑒意義。

關鍵詞：STCA告警;MSAW告警;SkyNET-X自動化;Trace日志

0 引言

空管自動化系統對兩項告警的實現方式略有不同，管制員在使用上會產生很多疑問。蘭州SkyNET-X雷達告警功能中最重要的兩項告警是短期沖突告警（STCA）和最低安全高度告警（MSAW）。本文在介紹SkyNET-X自動化系統兩項告警的原理的基礎上，結合實際案例，通過系統提供的日志記錄工具對兩項告警的概念以及產生原因進行分析，便于管制員更深刻的理解兩項告警功能。

1 SkyNET-X自動化系統兩項告警介紹

根據MH/T 4022-2006《空中交通管制自動化系統最低安全高度告警及短期飛行沖突告警功能》的民用航空行業標準，STCA告警是指當航跡之間的水平和垂直間距同時小于或者在設定的告警時間內將要同時小于設置的參數值時，系統產生的告警;MSAW告警是指當航跡的有效高度低于或者在設定的告警時間內將要低于設置的參數值時，系統產生的告警。

1.1 兩項告警原理介紹

STCA告警，是系統推測向前看時間內航跡預計到達的位置和高度，確定告警計算的范圍，使告警能具有前探性，預測未來可能發生的沖突【1】。SkyNET-X自動化系統首先進行航跡合格性的檢查，比如高度、速度、SSR、航班號、是否處在抑制區、與航跡關聯的飛行計劃狀態等，這些狀態均需滿足要求才對航跡進行告警計算。在滿足條件之后再計算航跡之間垂直間隔和水平間隔，在兩個間隔同時小于設定的系統最小間隔后，系統發出告警。

MSAW告警是航跡在下降高度時，當航跡的有效高度低于或者在設定的告警時間內將要低于設置的參數值時，系統產生的告警。MSAW告警應滿足以下三個條件：（1）系統航跡或者系統預測航跡處于有效的告警區之內;（2）系統航跡具有有效的高度和速度;（3）系統具有有效的氣壓基準面數據【2】。

2 SkyNET-X自動化系統出現兩項告警的案例

蘭州SkyNET-X自動化系統運行至今，數次出現了觸發兩項告警的案例。下面針對STCA和MSAW告警，分別選取一個比較典型的案例進行描述，通過回放的方式重現當時的場景。

2.1 STCA告警案例

2020年6月24日，UTC時間12：33，進近APP1扇區管制員反映航班CES2474和CES2353觸發STCA告警，當時管制員手動連線兩個航班的水平距離為20KM，而離線參數設置為15KM，并不滿足STCA告警的條件。根據管制員反映的情況回放相應的席位，STCA告警如下圖1所示。

2.2 MSAW告警案例

2021年6月7日，UTC時間05：02，進近APP1扇區管制員反映航班HBH3227在下降的過程中，CFL高度為6300米后立即觸發MSAW告警，而離線參數該位置的MSAW高度為4200米，并不滿足MSAW告警的條件。技術人員根據管制員反映的情況回放相應的席位，MSAW告警如下圖2所示。

3 通過Trace日志分析原因

3.1 Trace日志介紹

Trace服務器是SkyNET-X自動化系統非常重要的組成部分， Trace服務器實時收集各個主機和功能模塊發來的Trace記錄日志，Trace數據的采集對于分析SkyNET-X自動化系統產生故障的原因是非常重要的理論依據。

3.2 STCA告警案例分析

針對STCA案例，通過查閱RDP的Trace日志，找到2020年6月24日12：29分的RDP節點下的RDP001_OPER文件，當SkyNET-X自動化系統發現有滿足STCA告警條件的航跡對時，出現Alert raised： IRDP_START_STCA_ALERT，表示系統發生STCA告警，并記錄STCA告警航跡對的詳細信息。比如在以上Trace信息中，告警時間是UTC 12：29：32，發生告警的兩個航班是在3627N10426E位置的CES2474和在3624N10407E位置的CES2353。當前沖突等級是ACTUAL，沖突編號是56，而且是新的沖突，當前距離是14.741NM（28.82KM），當前間隔是9.248NM（17.13KM），預測最小水平間隔是0NM，最小的距離是0NM，最小的垂直間隔是0英尺，滿足STCA告警條件，因此觸發了STCA告警。

當CES2353的高度在5140M，CES2474的高度在5260M時產生告警。原因是根據STCA前探時間內兩個航班將要產生的水平間隔，由于飛機并非勻速運行，計算的速度只選取了產生告警前最后一次航跡更新的數據，因此計算的距離有所偏差。但在前探時間內兩架航班之間的間隔同時小于最小水平和最小垂直間隔，滿足STCA告警的條件，觸發了STCA告警為正?，F象。

上述案例中，管制員只觀察到當前兩個飛機的水平間隔不滿足最小水平間隔，而沒有理解STCA告警的原理，是在前探時間內滿足最小水平和垂直間隔就會觸發告警，因此觸發STCA告警為正?，F象。

3.3 MSAW告警案例分析

針對MSAW案例，通過查閱RDP的Trace日志，找到2021年6月7日05：02分的RDP節點下的RDP001_OPER文件，在SkyNET-X自動化系統探測到有MSAW告警時，先會出現Alert raised： IRDP_START_MSAW_ALERT，表示系統發生MSAW告警。記錄發生告警飛機的航班號HBH3227和系統為其分配的航跡號1039，以及發生告警時飛機所處的經緯度3514N10419E，飛機的下降率是32.523FT/S，航跡的高度是21719FT（6620M）。

上述案例中，飛機HBH3227并未在進近的MSAW區域內，而是觸發了區域ACC4C的MSAW告警區，查閱MSAW_AREAS.ASF離線文件，ACC4C的最低安全高度為6450M，因此當飛機在高度為6620M，并在預測時間內最低高度為6239M，突破了MSAW高度，因此觸發MSAW告警為正?，F象。

4 結語

兩項告警功能是空管自動化系統柜中一個非常重要的告警功能。本文在介紹兩項告警原理的基礎上，結合兩個實際案例為契機，借助SkyNET-X自動化系統的日志記錄工具，結合SkyNET-X自動化系統的相關離線參數，詳細分析出了產生這兩項告警的原因，使用者可以根據對相關告警參數的修改，在減少虛警和保障飛行安全上找到平衡，更好的為管制單位服務。

參考文獻：

[1] 張璠.空管自動化歐洲貓系統STCA告警詳述[J]. 科技信息. 2011（06）：7-9.

[2] 于琳.THALES自動化系統最低安全高度告警（MSAW）的研究[J].數字技術與應用.2020（3）：13-14.