泰雷兹自动化系统以异步传输方式接入自动转报系统的设计与实现
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摘 要：民航自动转报网络是民航系统重要的通信基础设施之一，基于该网络开展的平面电报通信业务是保证民用航空飞行正常和安全必不可少的手段。民航华北空管局北京区域管制中心自动转报系统主要为北京区管中心自动化系统提供实时的与航班相关的各种报文信息的承转交换及管理，是北京区管中心空中交通管制指挥不可或缺的通信手段之一，是北京区管中心自动化系统最重要的信息来源。为确保北京区管中心自动化系统与北京区管中心自动转报系统冗余链路，提高报文交换质量，同时使用异步传输方式与同步传输方式将自动化系统接入自动转报系统。
关键词：异步传输;自动化系统;自动转报
一、背景及现状
随着北京大兴国际机场的投产使用，北京区管中心自动化系统实现了北京区管中心、首都机场塔台、北京终端管制中心、大兴机场、天津机场五地联网，为了更好的服务于空管交通指挥，给自动化系统提供更及时可靠的报文数据信息，对自动转报系统与自动化系统之间报文链路接入方式进行改进，解决两套系统之间建链过程复杂、建链时间较长的问题，提高链路稳定性，同时简化故障排查流程。
目前区管泰雷兹自动化系统作为区管自动转报系统重要用户之一，通过两台智能程控类uline设备一端分别接入自动转报系统A、B两台交换机，另一端通过Y-cable线缆接至自动化PLINE设备相连，其中两台同步单元互为热备，泰雷兹自动化系统作为主叫端主动呼叫，类uline设备作为被叫端做出应答完成建链。
二、异步传输技术简介
（一）异步传输的定义
异步传输是数据传输的一种方式。由于数据一般是一位接一位串行传输的，例如在传送一串字符信息时，每个字符代码由7位二进制位组成。但在一串二进制位中，每个7位又从哪一个二进制位开始算起，异步传输时，在传送每个数据字符之前，先发送一个叫做开始位的二进制位。当接收端收到这一信号时，就知道相继送来7位二进制位是一个字符数据。在这以后，接着再给出1位或2位二进制位，称做结束位。接收端收到结束位后，表示一个数据字符传送结束。这样，在异步传输时，每个字符是分别同步的，即字符中的每个二进制位是同步的，但字符与字符之间的间隙长度是不固定的。
（二）异步传输与同步传输相比的优势
异步传输是面向字符的传输，而同步传输是面向比特的传输。异步传输的单位是字符而同步传输的单位是帧。异步传输通过字符起止的开始和停止码抓住再同步的机会，而同步传输则是以数据中抽取同步信息。异步传输对时序的要求较低，同步传输往往通过特定的时钟线路协调时序。
三、异步传输方式接入设计
（一）设备介绍
异步单元：是转报系统中重要的通信组成单元之一，承载着终端与服务器之间的数据通讯。它提供RS232接口标准。支持16路异步RS232信号接入，支持异步/IP转换，双网口，双电源供电，CCC认证。主要功能是实现串口数据封装为UDP数据包的双向处理。在转报系统中主要实现各航站转报与终端或地区空管局转报与航站转报系统之间的互联。
（二）异步传输设计链路图
异步通信单元的10M与100M网口分别接入岛自动转报系统的A、B交换机，从异步单元到外线接口板之间的线缆为直通线，两头线序一致，从外线接口板到用户终端为交叉线，两头线序相反，选择异步通信单元的任意RS232完成相关信道、队列、路由表配置后，将区管泰雷兹自动化系统接入自动转报系统。具体链路图如图3.2。
（三）异步传输方式中转报系统端与自动化端线缆管脚定义
异步单元端接口使用RS232端口，为最常见的RJ45头，在转报系统定义中管脚3发信号、6收信号、管脚4与5为接地信号。在自动化端为25针串口，管脚3收信号、2发信号、7接地信号，详细定义如表3-1。
（四）异步用户接入的优势
用户以异步方式接入有以下优势：（1）自动化系统无需更改现有工作模式和软件配置;
（2）能够实现自动转报系统与自动化系统之间快速建链并且链路状态稳定;（3）能够降低因链路中断产生大量压报而导致自动转报系统转报压力增大和电报溢出风险增大;（4）.能够简化维护人员的工作流程，有助于技术人员快速准确定位故障点，及时排查故障;（5）若发现在用信道对应端口故障时，可立即在转报前台配置一条信道名称相同端口号不同的新的信道，然后将线缆由故障端口拔插至新端口，链路即可恢复，可极大缩短故障修复时间。
四、测试条件及可行性探讨
需要搭建一套测试平台，其应该具备与各套自动化系统AFTN报文接口兼容的功能，可以满足同一套自动化系统的FDP主备服务器分别与自动转报系统建链且收发报文完全一致的需求。
设备方面： 目前区管自动转报系统现有冗余异步单元设备，转报前台可完成相关参数配置，测试平台利用自动转报系统系统冗余设备和民航空管技术装备发展有限公司SSF机房自动化测试系统共同搭建，测试工作不影响自动化主用系统运行。
技术方面：目前区管自动转报系统接入的重要异步用户有连接飞行计划管理系统的信道AZF、连接终端管制中心自动化THALES主用系统的信道ADA，以上重要用户均通过异步通信单元接入转报系统，且稳定运行6个月以上。
目前测试已航管科技DMHS转报系统作为测试条件，泰雷兹自动化系统作为用户测试，其他自动化系统尚未得到验证，同时目前只测试完成双方可正常收发报文，未对极端情况进行验证，仍需要长时间测试验证其稳定性。
五、测试结果
测试电报收发功能：我们将区管转报机收到的报文转发至测试平台，测试平台可以收到此份报文，且泰雷兹自动转报系统可以解析，说明将泰雷兹自动化系统以异步传输方式接入自动转报系统可实现。实验结果截图如图5.1、图5.2。
测试电报断线停发功能：在信道配置中增加“非MODEM（DCD为1）”配置项，经测试验证，当自动化设备、自动化本端的Y-CABLE线缆、异步单元至自动化线路接口板的线缆发生故障或自动化值班员重启AFTN端口时，转报前台均会产生“端口： 2 断线”的告警，但是断线之后报文仍然继续发送不会积压。
六、总结
泰雷兹自动化系统作为区管自动转报系統重要用户之一，一旦两重要系统间链路故障时，直接影响报文承转交换与航班正常起降，甚至引起航班流量控制，以异步传输方式引接泰雷兹自动化用户，不仅可以实现自动转报系统与自动化系统之间快速稳定建链，同时在故障期间一定程度上减少故障处理时间。将泰雷兹自动化系统使用异步传输方式接入自动转报系统的同时，保留以往同步接入方式，可以更大程度的冗余保障，保证生产运行安全稳定。
参考文献：
[1]江晓林、杨明极.通信原理.哈尔滨工业大学出版设社
[2]DMHS-H航空电报和信息交换系统应用软件使用手册.北京航管科技有限公司
[3]DMHS超级终端软件使用手册. 北京航管科技有限公司
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