欧洲猫自动化系统提前拍发航班落地报案例分析

(整期优先)网络出版时间:2021-12-28
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欧洲猫自动化系统提前拍发航班落地报案例分析

陈丹伶

民航中南空管局空管设备应用技术开放实验室,广东广州


摘要:在航班流量快速增长的时代环境下,欧洲猫自动化系统对落地报的自动拍发功能显著降低了管制员的工作量,提高了管制员的工作效率。欧洲猫系统运行稳定可靠,但偶尔也会出现落地报错拍的情况。对此,本文对一次航班落地报提前拍发事件进行分析,为技术人员对欧洲猫的运维提供参考借鉴。

关键词:欧洲猫;落地报;提前拍发;案例分析


欧洲猫自动化系统(以下简称欧洲猫)是一套运行稳定的空管自动化系统,能根据离线参数和自身机制判断飞机的降落情况,并自动为航班拍发落地报(ARR),切实提高管制员的工作效率,满足管制员实际工作需求。但在复杂的空管运行环境中,当航班实际飞行情况与欧洲猫的飞行计划管理出现较大偏差时,落地报错拍的情况也偶有发生。为此,本文对一次航班落地报提前拍发事件展开分析,借此介绍欧洲猫拍发落地报的机制,并总结该类问题的排查经验。

1、事件描述

事件经过如下:航班CFI035于UTC时间21:17从广州起飞,但在UTC 21:14已提前拍发了落地报。落地报文内容显示,该航班在广州机场(ZGGG)起飞,并在广州机场落地,落地时间为UTC 21:11。

下面根据欧洲猫FDP服务器的日志内容,对事件原因进行详细分析。

2、事件分析

2.1、日志分析

根据欧洲猫拍发落地报时间前后的日志内容,分析欧洲猫对该航班飞行计划的处理过程,按照时间顺序可分为三部分:计算落地时间、分配落地跑道、发送落地报。

2.2.1、计算落地时间

UTC 21:11,欧洲猫收到关于航班CFI035的领航计划报(FPL)。根据报文内容,该航班的起飞机场和落地机场均为广州机场(ZGGG),预计撤轮档时间(简称EOBT)为UTC 21:00,预计飞行总时间为4个小时。

该报文被系统正常处理,创建飞行计划并进行4D剖面计算,部分结果如表1所示,可获得航班的预计起飞时间(简称ETD)为UTC 21:00:00,预计到达时间(简称ETA)为UTC21:11:05。


表1 航班CFI035的部分4D剖面计算结果

位置

UTC时间

ZGGG

21:00:00

点1

21:00:44

点2

21:01:13

点3

21:02:51

点4

21:03:21

点5

21:04:57

点6

21:04:58

点7

21:05:27

点8

21:07:08

点9

21:08:08

ZGGG

21:11:05


其中,该航班的ETD时间采用FPL报中的EOBT时间。根据剖面计算结果,该飞行计划的预激活时间为UTC 20:30,并插入了PREACTIVATED事件。由于预激活时间早于当前时间UTC 21:11,PREACTIVATED事件被立刻触发,飞行计划状态变为PREACTIVATED。

2.2.2、分配落地跑道

UTC 21:12,管制员进行了协调操作,使航班CFI035的飞行计划进入COORDINATED状态。在这一状态下,由于当前时间UTC 21:12已超过ETA时间前的落地跑道分配时间,欧洲猫为该飞行计划插入事件PREPARE_STAR_ALLOC,触发时间为UTC 20:50,以进行落地跑道的自动分配。

由于当前时间仍超过了事件PREPARE_STAR_ALLOC的触发时间,因此欧洲猫立刻为该航班分配了落地跑道,并插入落地报拍发事件ARR_SENDING,触发时间为UTC 21:14。

2.2.3、发送落地报

来到UTC 21:14时,航班CFI035仍未起飞,飞行计划未与航迹相关,其4D剖面计算结果也未根据实际起飞时间(简称ATD)更新。按照之前欧洲猫对该飞行计划的管理,事件ARR_SENDING在UTC 21:14自动触发了,欧洲猫开始拍发航班CFI035落地报。

直到UTC 21:17航班CFI035起飞,其航迹与飞行计划相关,计划状态从COORDINATED变为ACTIVE,ATD时间也根据实际飞行情况更新为UTC 21:17。之后,欧洲猫对该航班的剖面计算才相应进行修正,将ETA时间推后。

2.2、落地报拍发机制

根据日志内容分析以及欧洲猫技术手册[1],创建航班的飞行计划后,欧洲猫会通过4D剖面计算获得航班的ETA时间,并在ETA时间前若干时间,依据离线定义的跑道分配条件,为进港航班自动分配落地跑道。而在航班落地并超过一段时间之后,欧洲猫将为该航班自动拍发落地报,拍发条件为:

1、飞机航迹进入机场跑道的落地区域,超过一段时间后,欧洲猫会自动拍发落地报。若在这段时间内,飞机航迹出现在机场跑道的落地区域外,将取消落地报的拍发。

2、对于航班飞行计划未与航迹相关的情况,在达到ETA时间并超过一定时间后,欧洲猫将为该飞行计划自动拍发落地报。

其中,落地报中所携带的落地时间,即欧洲猫对该航班最后一次剖面计算获得的ETA时间。欧洲猫将落地机场作为一个航路点,按照计算预计飞越时间(简称ETO)的方式计算进港航班到达落地机场的时间,以此作为ETA时间。


2.3、原因分析

经过上述分析,导致航班CFI035的落地报提前拍发的原因包含以下三点:

一、航班飞行计划中航路太短

欧洲猫根据FPL报中起飞机场、起飞时间、航路点、落地机场进行4D剖面计算,获得该航班的ETA时间,而未将FPL报中的预计飞行总时间纳入计算中。由于航班CFI035的FPL报中航路点较少,欧洲猫据此创建的飞行计划中航路也较短,剖面计算获得的飞行总时间仅11分钟,远少于FPL报中的预计飞行总时间4小时。也因此,欧洲猫计算的航班CFI035的ETA时间比管制员计划的ETA时间提早很多,落地报拍发的时间也因此提前。

二、飞机实际起飞晚于计划时间

根据航班CFI035的FPL报创建的飞行计划中,该航班的ETD时间为UTC21:00,但飞机实际在UTC21:17才起飞。在飞行计划里航路较长的情况中,几分钟的延误不会导致航班的飞行计划状态出现太大变化;但从上一点原因分析可知,该航班的航路较短,延误的17分钟内,按照欧洲猫的剖面计算,在ETA时间飞机已经落地,因而为其自动拍发落地报。

另一方面,由于该航班的ATD时间晚于落地报拍发时间,飞行计划无法通过与航迹相关来更新剖面计算,以使ETA时间向后推移,因此落地报按照初始计算的ETA时间拍发了。

三、欧洲猫可以为计划航迹拍发落地报

依据技术手册,欧洲猫具有依据ETA时间,为计划航迹自动拍发落地报的机制。由于航班CFI035的ATD时间晚于落地报拍发事件的触发时间,在落地报发送之前,飞行计划一直处于未与航迹相关的状态,符合该自动拍发落地报的机制,因此前述第一、二点原因的前提条件成立。

综上所述,本次校飞航班CFI035提前拍发落地报的事件,为欧洲猫对FPL报和飞行计划的处理机制导致:

1、欧洲猫通过4D剖面计算ETA时间,而非依据FPL报中的预计飞行总时间。由于航班CFI035的FPL报中航路较短,导致ETA时间及落地报拍发时间过早。

2、航班CFI035的ATD时间晚于落地报拍发时间,发送落地报前飞行计划未与航迹相关,导致剖面计算未能及时更新使ETA时间向后推移。

3、在未相关的情况下,欧洲猫会根据ETA时间,为计划航迹自动拍发落地报。

3、经验总结

经过对本次事件的分析,总结当调查欧洲猫落地报错误拍发问题时,可检查落地报拍发时航班飞行计划与航迹的相关状态,以此入手展开排查几种可能原因:

1、飞行计划与航迹解相关:航班飞行计划中的落地机场与飞机实际飞行情况不符。例如,航班已返航或改航,在其他机场降落,但是飞行计划中的落地机场未被修改。

2、飞行计划与航迹未相关:航班起飞发生延误,或飞行计划中的过点时间被提前,导致飞机的ATD时间晚于欧洲猫计算的ETA时间。以本文为例。对于航班延误的情况,通过DLA报更新ETD时间,使ETA时间后推,可避免落地报提前拍发的问题。

3、飞行计划与航迹相关:根据参考文献[2],也存在如果飞机在降落时偏航,剖面计算中ETA时间未更新,会导致落地报中的落地时间和实际发报时间不一致的情况。

4、结束语

通过对一次航班落地报提前拍发事件原因的详细分析,本文以此展开,介绍了欧洲猫自动化系统的落地报自动拍发机制,并总结了落地报错拍问题的排查经验,希望能为欧洲猫的运行维护提供参考借鉴。

参考文献

  1. EUROCAT-X System/Segment Specification[Z]. Thales 公司, 2015.

  2. 任阳.郑州空管自动化系统错误拍发落地报研究[J].河南科技,2021,40(02):21-23.