THALES空管自动化系统的MSAW告警机制的分析

摘要：最低安全高度告警功能（Minimum Safe Altitude Warning，MSAW）是空管自动化系统中必备的告警功能，本功能是是飞机在下降飞行高度时，提示空管管制员飞行高度是否下降过低，将要进入系统预先定义的对于该区域的最低安全飞行高度之下。本文介绍了THALES公司研发的空管自动化系统EUROCAT告警处理模块中的MSAW告警，即最低安全高度告警。文中首先进行MSAW告警功能简介，着重结合系统MSAW离线参数讨论MSAW告警处理机制。

关键词：MSAW 告警处理机制 CFL高度保护

中图分类号：V355.1 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）06-0220-01

1 MSAW告警概念介绍

空中交通服务是空中交通管理的主要部分。它包括空中交通管制服务，飞行情报和告警服务。MSAW告警即最低安全高度告警，是飞机在下降飞行高度时，提示空管管制员飞行高度是否下降过低，进入系统预先定义的对于该区域的最低安全飞行高度之下。MSAW告警属于对于雷达航迹的告警，由系统负责相关与告警处理服务器SNMAP模块处理。系统通过综合考虑飞行器航迹高度、高度标识、位置、速度方向及MSAW区域，将在预知飞行器违反相应区域的最低安全高度时，并将处理的结果报给系统中正在负责该架航班管制工作的席位管制员，告警颜色为红色。MSAW告警模型，如图1所示。

2 MSAW告警处理机制

2.1 MSAW告警触发条件

（1）雷达航迹处于有效的MSAW告警局域之内；（2）雷达航迹具有有效的跟踪高度与速度；（3）雷达航迹满足系统离线告警参数（前探最低高度、告警触发时间、下降率等）；（4）雷达航迹与飞机计划相关（离线参数可调）；（5）与飞行计划相关的雷达航迹处于管制状态。

2.2 告警区域与高度设置

文件中定义了系统MSAW告警区与MSAW告警抑制区，其中告警区可以由两种模型表示terrain hazard，obstacles。terrain hazard 定义若干个以2海里为边长的正方形，类似于系统的马赛克方格，再定义每个方格以一个高度，这个高度就是地形中障碍物的实际高度。obstacles是一个定义了半径与障碍物实际高度的圆柱体。在这个模型中，则需要定义圆心坐标，半径和模型的高度。而系统告警区的实际高度为模型高度加上一个垂直安全界限。MSAW参数模型，如图2所示。

2.3 告警触发时间计算

涉及到告警触发时间的参数主要有如下四个：（1）告警更新周期，告警触发阈值，告警前探时间和告警触发时间窗。THALES系统设定MSAW告警的更新周期为每10s对航迹进行一次MSAW告警探测。（2）告警触发阈值的定义为系统成功连续推测n个MSAW告警周期后，触发系统MSAW告警，目前此参数值为2。（3）告警前探时间，即向前看时间，是系统用来预测航迹未来位置的时间值。目前系统设定的MSAW告警前探时间为90s，也就是系统会根据现在趋势向前预测航迹未来90s内的位置进行告警探测。（4）告警触发时间窗的含义与告警时间触发机制密切相关，目前系统设定为60s。综上所述，系统在时间上触发MSAW告警有两种可能：1）在前探时间内（90s）连续两次探测到告警时触发告警并显示给管制席位。2）在告警触发时间窗内（60s）只要探测到告警便立即触发并显示给管制席位。

2.4 CFL高度保护

当系统航迹处于下降过程中时，使用CFL减去高度容差值作为高度预测的下限。如果没有有效的CFL，则不使用该值作为高度预测下限。如果下降率大于系统参数，且航迹高度在CFL-MSAW_

LEVEL_THRESHOLD/2和CFL+MSAW_LEVEL_THRESHOL

D/2范围内，CFL不作为推测高度的极限。在实际应用中，有效的设置好CFL高度保护参数值，可以有效的避免虚警过多的现象，也可以准确的提示管制员潜在的告警危险。

3 结语

最低安全高度告警是空管自动系统中一个非常重要的告警功能。系统参数设置的合适直接影响到MSAW告警的处理和准确率，此在自动化系统投入运行之前，对MSAW告警进行严格的测试，系统运行后，对系统重要参数的修改必须严格遵循参数修改的工作程序，并进行备案和跟踪，能更好的为空管运行指挥提供有力保障。

参考文献

[1]中华人民共和国民用航空行业标准MH/T 4022-2006《空中交通管制自动化系统最低安全高度告警及短期飞行冲突告警功能》 .

[5]民用航空通信导航监视人员基础教程，中国民航出版社.