空管自动化系统的故障诊断与维护策略研究

摘要：本文分析空管自动化系统的构成与常见故障类型，探讨现有的故障诊断技术及其应用，最后提出针对不同故障类型的维护策略。研究旨在为提高自动化系统的安全性和可靠性提供理论支持和实践指导。

关键词：空管自动化系统；故障诊断；维护策略；航空安全；技术应用

引言

随着航空运输行业的快速发展，空管自动化系统在确保飞行安全与运行效率中扮演着关键角色。然而，系统故障可能导致严重后果，因此迫切需要有效的故障诊断与维护策略。本文希望为空管系统的优化与提升提供理论依据和实践指导。

一、空管自动化系统概述

1 系统构成

1.1 硬件组成

空管自动化系统的硬件组成包括多个关键设备。首先，监视设备是系统的核心，用于实时监测飞机的位置、速度和高度。通过引接多种监视源（如二次雷达和ADS-B），系统能够精确跟踪各类飞行器的动态信息。其次，服务器及各运行节点构成了数据处理的基础，能够处理来自各种监视源和电报等其他外部接口的大量数据，并进行实时分析和决策支持。此外，显示终端是操作人员与系统互动的界面，将有关信息进行图形化处理和显示，以人机交互界面的方式提供所辖区域内的空中交通态势、告警等服务[1]。

1.2 系统结构

在软件方面，空管自动化系统采用分布式架构，分层的体系结构，以便实现模块化和灵活性。底层是数据采集和处理软件，负责从各种系统接口获取实时数据，并进行初步处理。这一层的稳定性和实时性直接影响到系统的整体性能。中间层则是决策支持系统，它利用复杂的算法和模型对收集到的数据进行分析，预测航班动态，并提供决策建议。最上层是用户界面和可视化系统，旨在为空管人员提供友好的操作环境。通过直观的图形界面，用户可以方便地监控航班状态、调整航路和应对突发情况。

2 常见故障类型

2.1 硬件故障

硬件故障是空管自动化系统中常见的问题，通常涉及监视源设备、服务器或网络设备的损坏或失效。例如，监视源设备故障可能导致飞行器位置的监测失灵，从而影响空管人员对空域的掌控。因此，定期的硬件检查和维护是确保系统稳定运行的关键。

2.2 软件故障

软件故障同样对空管自动化系统的运行构成威胁。这些故障可能源于软件设计缺陷、数据处理错误或系统配置不当。此外，软件更新不当或缺乏适当的测试也可能引发不可预见的故障。因此，建立完善的软件维护机制和及时更新系统是防止软件故障的重要措施。

二、空管自动化系统故障诊断技术

1.经验法

1） 监控辅助判断：自动化系统服务器或其他节点故障后应给能够通过RCMS/SMP监控软件看到对应节点异常状态，辅助技术维护人员进行故障的初步判断。后续通过查看节点后台进程、软件运行情况、服务器运行日志等手段进一步定位故障原因；

2） 服务器故障灯辅助判断：惠普DL388、DL580等服务器均配置有硬件故障告警灯，服务器故障后通过将硬件故障告警指示灯板卡抽出，即可查看服务器哪部分硬件出现故障；

3） 服务器iLo管理日志辅助判断：服务器通过iLo接口能够实现服务器运行日志的导出工作，现场如果遇到单台服务器不定期重启等疑难问题可能会导出iLo日志请厂家协助调查；

4） 系统日志调查判断：在运行过程中遇到的软件问题，如相关错误、AIDC问题、投递问题等，当软件故障发生时，通常会生成一些标明故障发生时间和故障原因的文本信息。自动化系统各软件在运行的过程中会产生相应的处理日志，技术人员根据需要调查的问题找到各服务器日志的指定路径，查找相关日志进行分析调查。

2.接口数据分析法

外部接口分析是另一种传统的故障诊断方法。该方法主要通过监测自动化系统与外部设备之间的接口信号，来识别潜在的故障。通过分析这些接口信号的变化，操作人员可以判断系统是否存在异常。例如，当某部监视源的输出信号异常时，可能意味着该监视源出现故障，或者与之相连的设备或链路存在问题。

三、维护策略研究

1.预防性维护

预防性维护是一种基于时间或运行周期的维护策略，旨在通过定期检查、保养和更换部件来防止故障的发生。可通过严格执行软硬件设备运行维护制度，建立设备故障分析机制，在空管自动化系统运行手册基础上，严格执行手册规定的软硬件设备运行维护制度要求，对在用设备和备件进行有效保养和周期性检修调试。建立设备故障记录和分析体系，能够及时发现设备故障的症状和原因，及时解决问题，减少设备故障率。例如通过日、周、月检查发现系统问题，再进行定期的自动化系统停机升级来解决问题[2]。

2.“反馈-响应”式维护

在日常自动化系统运行过程中，管制员会向技术保障部门反馈系统异常现象，技术保障部门负责收集跟踪自动化系统运行过程中发生的故障，根据故障类型依托故障处理手册，严格按照规范进行处理。对于无法解决的软件问题技术人员需进行详细全面的记录并及时填写《软件故障登记表》提交上级单位。由上级单位协调软件支持机构和厂家进行故障调查和技术支持[3]。通过现场安装补丁、软件版本升级等手段修复相应故障，确保系统尽快回到正常运行状态。

四、总结

本文针对空管自动化系统的故障诊断与维护策略进行了深入研究。探讨了常见故障类型和故障诊断方法，同时提出了不同的维护策略，通过多种维护策略相结合的方式提升系统的安全性与可靠性，为空管系统的高效运行提供了理论支持与实践指导。

参考文献；

[1]泰雷兹空管自动化系统培训教材

[2]于永来，周景贤.管制员视角的空管自动化安全风险分析及防范建议[J].民航学报，2024，8（05）：57-59+36.

[3]民航空管系统空中交通管制自动化系统软件管理规定