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1、民航空管雷达数据网技术及其发展1引言研究与设计民航空管雷达数据网技术及其发展黄炜(电子科技大学成都610054)本文讨论了我国空管雷达数据全国联网建设的必要性,可行性,以及需要解决的关键技术问题.在分析雷达数据通信特点的基础上,结合我国国情,重点探讨了通信技术,管理模式的选择,网络层次结构及性能指标,空管雷达数据网与ATN,IP网的关系等.本文探讨的民航专网技术问题,有一些也是全国各种行业性数据专网,VPN设计的共性问题.关键诲妻据罔虚拟专圈≯空篱_lj航空电信网美国和西欧早在十多年前就开始建设空管雷达数据网,并在空中交通管理中实现了雷达管制.我国民航已购买了一些通信设备,初步建成了语音
2、,电报通信网,但是对于重要的空管雷达数据,至今还只能在小范围内传送和利用,没有实现全国联网,与发达国家差距较大.随着中国加入m,对外交往扩大,不仅飞机密度会成倍增长,而且对空管信息通信能力和管理水平都提出了新的要求.因此,解决空管雷达数据联网问题,对改善民航管理,提高飞行安全保障能力,提高运输效率和经济效益都具有重要的意义.要建设一个全国空管雷达数据传输网,必须首先解决的问题是:根据空管雷达数据的特点,选择适当的通信技术,并对网络的管理模式,层次结构尽早做出统一规划.要防止设备,技术,数据格式互不兼容,造成投资浪费.2中国民航空管通信网现状中国民航在空中交通管制的保障能力上,在京,沪,穗
3、大三角航路,从过去程序管制的150飞行间隔,在雷达监控下缩短到75,在北京,珠海,广州局部实现了和国际接轨的雷达管制,允许飞行间隔在航路上5海里,终端区3海里.在这些局部允许飞行密度高,而其它区域飞行密度的提高受到限制,迫切需要实现空管雷达数据全国联网.改革开放以来,民航空管设备,通信设备和雷达设备发展较快.目前已拥有80多个空管雷达,38套管制中心设施,在8000m以上航路已实现雷达覆盖.通信在x.25网络的基础上,已将16个重要节点升级为帧中继节点,使用NCXFRS800交换机,速率为64128kbit/s,可扩成2Mbit/s.建成了116座话音通信卫星地面站和97座数据通信地面站
4、,组成了民航卫星数据通信网.该网络在全国125个机场建有TES卫星站,在95个机场建有PES卫星站,提供话音端口1200多个,数据端口1600多个.购买了一个鑫诺一号卫星转发器,作为C波段卫星通信网的空间段资源.因此,从民航的空管设备,雷达设备和通信设备三方面条件来看,已具备了建立全国空管雷达数据网的基本条件.3空管雷达数据网3.1空管雷达数据网与ATN的关系(1)ATN标准ATN是一个全球范围内的航空电信网.ATN中,任意两个终端用户必须通过子网互连,整体的ATN是由机上电子设备子网络,地面子网络和地倥子网络三种形式的子网络相互连接组成.ATN与公用网络的不同是对各种业务的处理具有优先
5、级要求.ATN的优点是:整体化的航空电信网在设计和管理上都有统一的标准,从而使得不同国家,不同航空公司,不同空管系统都能实现信息互通和共享.(2)ATN与IP网的关系地面航空部门已基本装备了局域网,并普遍使用TCP/IP协议接入广域网.但是,ATN网络不是采用TCP/IP协议,而是在第四层采用TP4协议,第三层采用CLNP协议.由于ATN的地面通信不用移动通信,改用固定IP网传送ATN数据是非常经济的.为了解决ATN与IP结合这一问题,已蔼=研究与设计经研制出TP4/TCP网关,原理结构如图1所示.A:rNTP4/TCPTCP,终端系统网关终端系统机载应用地面应用软件协同工作功能软件TP
6、4TP4TCPGTWAPICICIIPIP子网络子网络子网络子网络图1TP4/I'CP网关(3)我国空管雷达数据网建设与ATN的关系为了和国际接轨,我国民航已经决定将现有通信系统向ATN过渡,所以在设计空管雷达数据网时必须考虑与ATN的关系:考虑有两种方案:方案一:如果民航计划在全国很快建成ATN,那么空管雷达数据网就应该作为ATN的一部分和ATN一起进行设计.空管雷达将获得的数据送人数据链路处理机进行处理,该处理机接入空管中心局域网,通过ATN网关进入空管雷达数据网.方案二:如果ATN要在全国普及还要推迟几年,空管雷达数据网可先于ATN建设,ATN启动后再逐步转换到ATN.随着能适应移
7、动网络需要的I1~,6的成熟,TP4协议也有提前退出历史舞台的可能.如果真的出现这种转折,我国晚几年介入ATN也许还能减少成本.3.2空管雷达数据通信特点与要求空管雷达数据通信的特殊性问题,可归纳为"两个特点,八个要求",即单向传输特点,数据相关性特点,实时性要求,数据标准格式要求,信道可靠性要求,全天候连续要求,带宽要求,传输距离要求,利用广播技术要求和保护现有投资要求.(1)单向传输特点空管雷达数据网的信息是从各空管雷达站单向传
