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1 ADS-B 數(shù)據(jù)處理中心系統(tǒng)設(shè)計背景
2014 年 11 月，*頒發(fā)了《ADS-B 數(shù)據(jù)處理中心系統(tǒng)配置要求》和《ADS-B 數(shù)據(jù)處理中心系統(tǒng)運行低功能與性能要求》，進一步明確了 ADS-B 數(shù)據(jù)處理中心、數(shù)據(jù)站的配置要求、功能與性能要求。為實現(xiàn) ADS-B 數(shù)據(jù)處理中心、數(shù)據(jù)站配置要求、功能與性能要求，中南空管局通信網(wǎng)絡(luò)中心專門組建團隊進行 ADS-B 數(shù)據(jù)處理中心系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)工作，并承擔(dān)三亞數(shù)據(jù)站的建設(shè)。
2 數(shù)據(jù)處理中心系統(tǒng)概述
2.1系統(tǒng)設(shè)計思路
系統(tǒng)后臺服務(wù)采用模塊化設(shè)計，模塊之間相互獨立，模塊之間采用自定義消息格式進行信息傳遞。用戶可以通過瀏覽器在任意一個網(wǎng)絡(luò)連通的終端對系統(tǒng)參數(shù)進行配置和監(jiān)控系統(tǒng)運行情況。系統(tǒng)航跡顯示采用客戶端方式，達(dá)到更好的航跡顯示及操作體驗。
系統(tǒng)采用三網(wǎng) (A/B/S) 結(jié)構(gòu)，其 A/B 兩路均可獨立運行，A/
B 兩路所有服務(wù)器輸入和輸出的數(shù)據(jù)配置均保持一致，任何單點故障系統(tǒng)可以快速進行主備切換，保證系統(tǒng)正常運行。系統(tǒng) A/B 雙路采用并行模式，用戶可以根據(jù)實際情況進行主備切換，切換過程中通過系統(tǒng)緩存方式保證數(shù)據(jù)完整性，并通過記錄輸出數(shù)據(jù)時間標(biāo)識保證輸出目標(biāo)數(shù)據(jù)時間和位置等的性。系統(tǒng) A/B 路監(jiān)控程序通過一段時間的數(shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)質(zhì)量統(tǒng)計以及網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器狀態(tài)等判斷系統(tǒng)故障情況，當(dāng)系統(tǒng)主用通道出現(xiàn)故障時能夠自動切換或用戶人工切換的備用通道進行運行。S 網(wǎng)用于旁路、數(shù)據(jù)錄制回放、監(jiān)控、管理、配置、NTP 時鐘服務(wù)、對外發(fā)布等功能。
2.2 系統(tǒng)架構(gòu)
系統(tǒng)架構(gòu)如圖 1 所示。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計包括輸入子網(wǎng)、運行子網(wǎng)和輸出子網(wǎng)三個部分，不同的子網(wǎng)采用獨立的網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備。輸入子網(wǎng)、運行子網(wǎng)和輸出子網(wǎng)采用三網(wǎng)絡(luò) (A/B/S 網(wǎng)) 冗余結(jié)構(gòu)。
輸入子網(wǎng)用于數(shù)據(jù)的輸入，接入數(shù)據(jù)來源包括 ADS-B 地面站、數(shù)據(jù)處理中心、航管雷達(dá)（多點定位）等監(jiān)視源、轉(zhuǎn)報機、飛行計劃集中處理系統(tǒng)等。運行子網(wǎng)主要承擔(dān)數(shù)據(jù)融合驗證處理功能。輸出子網(wǎng)主要承擔(dān)數(shù)據(jù)的輸出前處理、輸出、數(shù)據(jù)錄制回放等功能。
3 系統(tǒng)功能模塊
系統(tǒng)由三個部分組成，航跡顯示客戶端用來顯示航跡動態(tài)、航跡告警、航跡回放等；后臺服務(wù)包括 ADS-B 數(shù)據(jù)收集解析模塊、雷達(dá)數(shù)據(jù)收集解析模塊、飛行計劃數(shù)據(jù)收集解析模塊、數(shù)據(jù)質(zhì)量 統(tǒng)計模塊、數(shù)據(jù)融合驗證模塊、數(shù)據(jù)錄制回放模塊、數(shù)據(jù)分發(fā)處理模塊等 ；Web 服務(wù)用來進行系統(tǒng)監(jiān)控、參數(shù)配置和系統(tǒng)管理等， 各個系統(tǒng)組件和模塊之間通過消息處理程序進行信息傳遞。
ADS-B 數(shù)據(jù)收集解析模塊、雷達(dá)數(shù)據(jù)收集解析模塊和飛行計劃數(shù)據(jù)收集解析模塊用于收集 ADS-B 數(shù)據(jù)、雷達(dá)數(shù)據(jù)和飛行計劃數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)據(jù)解析、坐標(biāo)及投影轉(zhuǎn)換、格式檢查等處理后發(fā)送給數(shù)據(jù)融合驗證模塊進行多數(shù)據(jù)源融合。
錄制模塊用于記錄原始輸入的 ADS-B 數(shù)據(jù)、融合驗證后的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分發(fā)處理后的數(shù)據(jù)、雷達(dá)數(shù)據(jù)和飛行計劃數(shù)據(jù) ；回放時讀取錄制的原始 ADS-B 數(shù)據(jù)、融合驗證后的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分發(fā)處理后的數(shù)據(jù)、雷達(dá)數(shù)據(jù)等進行回放。
配置監(jiān)控管理模塊用于對系統(tǒng)運行參數(shù)，包括在線參數(shù)、離線參數(shù)的配置，對系統(tǒng)各個模塊的運行情況進行監(jiān)控以及可以進行模塊的關(guān)閉、啟動、重啟等操作。
數(shù)據(jù)分發(fā)處理模塊針對不同類別的用戶，定制不同的數(shù)據(jù)項、范圍、延時等數(shù)據(jù)發(fā)送給用戶。
旁路模塊接入關(guān)鍵站點的地面站數(shù)據(jù)，同時監(jiān)控 A/B 網(wǎng)各服務(wù)器的運行狀態(tài)，當(dāng) A/B 服務(wù)器同時出現(xiàn)故障導(dǎo)致無數(shù)據(jù)輸出時，自動選擇接入的關(guān)鍵站點 A/B 通道其中一路進行輸出。