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摘 要：文章对中国民航飞行学院各分院和训练基地的ADS-B设备故障进行了调查分析，指出了建立ADS-B设备维护管理体系需要做到配置设备备份，做好人员培训和日常维护，建立三级管理体系的要求，并编写了ADS-B常见故障应急解决方案。
关键词：ADS-B；维护管理体系；故障分析，应急方案
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）12-0004-02
1 问题的提出
ADS-B（广播式自动相关监视）系统是基于GPS卫星定位和地/空数据链通信的航空器运行监视系统。该系统由导航数据定位系统、机载设备和地面接收处理显示设备三部分组成。支持该技术的飞机机载设备将飞机的位置、高度、速度和航向等信息向地面及其他飞机发送。
中国民航飞行学院自2005年引入ADS-B系统，已投入广汉、新津、绵阳、洛阳、遂宁等各个分院、遂宁航站和南充，南阳训练基地共7个机场的ADS-B地面基站建设并实现网络互联；为全院11种机型共236架飞机进行了机载设备加装；完成了供各指挥塔台、调度室、各级领导及各相关单位使用的99台显示终端安装。目前，飞行学院已实际成为了世界上ADS-B（UAT）系统最大的用户单位。该系统对于提升飞行安全保障水平、提高航线和空域利用率、降低指挥人员工作压力以及降低运行成本等有明显效果。该系统使用后，我院年飞行训练量得到了很大提升，飞行员培养规模得到了极大提高。
ADS-B系统一直处于研发和不断完善的阶段，对硬件的选择和搭配使用也在不断实验和改进之中。各机场维护和管理人员大都是在ADS-B基站建设完成后由单位指派的，并没有全程参与建设工作，对各个设备的采购、存放及使用情况掌握并不充分。如果没有统一的设备维护管理体系，不仅容易造成财物管理方面的疏漏，更不利于对设备可能出现的故障隐患进行预测和评估。本文从ADS-B的日常管理，故障统计分析出发，力求建立ADS-B设备维护管理体系。
2 ADS-B故障调查分析
2013年1～3月，通过对全院各机场ADS-B设备进行了调查登记，并向维护人员了解设备安装运行、故障、维修史等信息。自建设安装以来，ADS-B故障发生统计见表1。
根据表1可以看出客户端是故障多发部位，其次是设备电源，基站服务器和传输网络等。根据进一步的调查统计，故障发生的原因可以分为四类，一是硬件原因，主要表现为：元器件损坏松动；板件损坏松动；接口电路损坏松动；电缆线路短路松动；机械装置固定螺杆松动；二是软件原因，主要表现为：系统自动关机；系统自动重启；子系统或部件停止工作；程序丢失；参数丢失等；三是人为失误，主要表现为：错误操作；病毒攻击；板件调整不当等；四是环境影响，主要表现为：电网质量不稳；电磁环境影响等。
通过上述分析可以看出，导致故障的硬件原因，主要是因为硬件老化损坏以及长时间使用引起的松动。软件方面主要是由于该系统终端软件为美国ADS-B公司开发的DISPLAYPOINT，对参数适配，传输数据格式加密等有严格要求，后期国内开发的软件和硬件接入系统后容易造成系统的不兼容。再者因为进口软件DISPLAYPOINT为全英文界面，无中文操作手册，因此操作者的人为失误和疏忽也是造成ADS-B系统故障的一个原因。最后是环境影响造成的电网质量不稳，受到其他电磁干扰也会影响ADS-B系统的正常运行。
3 ADS-B设备维护管理体系的建立
作为亚洲最大、世界知名的民航飞行员培训学校，该院拥有5个飞行训练机场和200多架教练飞机，每天都有超过百架的飞机进行飞行训练。为了保障飞行安全，保障ADS-B系统的正常运行，建立我院ADS-B设备维护管理体系显得尤为重要。
3.1 备份设备的配置
单一的ADS-B基站，其中的任何一个组件出现故障均可能导致整个系统监视的失效。同时，很多常规维护如服务器系统升级、安全软件更新、设备内部除尘等都可能造成系统暂时中断，在有飞行的情况下将无法保证系统日常维护的正常进行，这又会导致系统出现较大故障的可能性。因此有备无患，配置备份设备，是ADS-B正常运行的有力保障。我院已于2012年4月向民航局提出申请，将现有8个ADS-B基站地面收发机（GBT）配置备份设备。各基站服务器、网络主控服务器均配置备份设备。各塔台、管制室席位的监视客户端均配置备份设备。ADS-B地面站与塔台、管制室之间的数据传输线路配置备份线路。增加各基站备用天馈线系统。并得到批示，在2012年底已经全部建设到位，若ADS-B系统的硬件出现故障，可以保障得到及时的更换，在常规检测维修时，备份设备也能保障系统的正常运行。
3.2 三级管理体系的建立
应严格按照三级管理体系来对ADS-B系统进行维护，具体如下：
①设备现场管理，主要是由设备所在机场的机房监控人员，塔台指挥人员负责。主要工作是对机房。基站设备。传输线路和终端机等进行除尘清洁；检查系统是否正常运行，监督故障即时排出，发现不能解决的问题即时上报。
②设备技术管理，由设备所在机场运行管理部门负责ABS-B系统维护的专业技术人员负责，由学院ADS-B系统管理部门配合协调。具体工作包括日常维护、每月度年度的检测，应急抢修以及新项目开展的保障服务工作。
③设备决策管理，由学院管理部门负责，各机场参与完成。主要工作包括ADS-B系统的工程建设；系统设备的更新换代；重大故障抢修；重大技术改造；在建系统完工测试、验收；制定和完善设备管理、维护的各项规章制度，管理考核评价前两级设备管理工作。
3.3 日常维护与人员培训
ADS-B地面站各设备的连接部分需要定期检查是否有松动，一些机场春季的沙尘暴和冬季的暴雪都容易对天线造成积压变形，影响GPS信号，因此除了每个季度对GPS接收天线进行常规清洁，当遭遇恶劣天气时，应立即进行再清洁。 对服务器硬件除尘工作要做好，防止内部线路因为灰尘而出现短路故障；及时对操作系统和杀毒软件进行升级更新，防止各种病毒和恶意攻击对系统数据造成破坏。定期测量设备UPS应急电源电池组的电压，保证电池组工作正常。显示终端应做到及时清理磁盘垃圾文件，释放磁盘空间，以免影响系统运行。做好系统的及时升级和数据备份工作。严禁随意更改和删除服务器与客户端软件，不能随意安装其他软件以防对ADS-B系统造成不良影响。
由于ADS-B终端操作软件DISPLAYPOINT为全英文版，供货方曾对软件使用人员进行过简单的使用培训，但是要精通熟练地掌握DISPLAYPOINT还需要进一步的深入学习和系统培训。在去年的4～6月笔者对我院DISPLAYPOINT各使用人员进行调查发现不少使用人员只掌握了软件基本功能，对软件的深层次操作和问题解决方面的知识知之甚少。这样实际上影响了软件功能的发挥，影响了ADS-B优势的体现，从而也影响了空中指挥管理的效率和安全。因此，我院应该每月开展针对DISPLAYPOINT操作的培训和对ADS-B系统的知识学习，形成惯例，长久开展下去，一定可以提升整个学院空管中心和科研处各工作人员的操作熟练程度及问题解决能力。
4 应急解决方案
经过半年的调查分析，总结了ADS-B常见的几种简单故障应急解决方案如下：
①地图、地标点或航线消失。遇到这种情况应关闭ADS-B客户端软件，使用磁盘清理软件清理系统临时文件，重复操作两次即可恢复。此故障主要是临时文件对原程序地图文件造成的冲突使之失效造成的。
②DS-B快捷方式失效或消失。重新拷贝主程序，并将程序添加到杀毒软件的信任区。如果不是人为误删除快捷方式，出现这种情况可能是杀毒软件将主程序列为查杀对象，造成系统不能正常点开。
③全部飞机无显示。检查GBT工作状态指示灯和直流电源是否正常，按指示修复或重启设备。
④个别飞机无显示。只是个别飞机的无显示或者闪烁。应联系该机机组人员检查机载设备是否正常，可能是飞机机载ADS-B设备异常或者飞机周边有信号干扰。
参考文献：
[1] 飞院（2012）43号，民航飞行学院关于ADS-B系统升级改造项目立项请示[S].
[2] 阮敏.ADS-B系统的应用及风险研究[J].空中交通管理，2009，（1）.
[3] 张青竹，张军，刘伟，等.民航空管应用ADS-B的关键问题分析[J].电子技术应用，2007，（9）.
[4] 张兴旺.ADS-B系统的故障模式，影响及危害度分析（FMECA）[J].科学技术与工程，2013，（10）.
关键词：ADS-B；维护管理体系；故障分析，应急方案
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）12-0004-02
1 问题的提出
ADS-B（广播式自动相关监视）系统是基于GPS卫星定位和地/空数据链通信的航空器运行监视系统。该系统由导航数据定位系统、机载设备和地面接收处理显示设备三部分组成。支持该技术的飞机机载设备将飞机的位置、高度、速度和航向等信息向地面及其他飞机发送。
中国民航飞行学院自2005年引入ADS-B系统，已投入广汉、新津、绵阳、洛阳、遂宁等各个分院、遂宁航站和南充，南阳训练基地共7个机场的ADS-B地面基站建设并实现网络互联；为全院11种机型共236架飞机进行了机载设备加装；完成了供各指挥塔台、调度室、各级领导及各相关单位使用的99台显示终端安装。目前，飞行学院已实际成为了世界上ADS-B（UAT）系统最大的用户单位。该系统对于提升飞行安全保障水平、提高航线和空域利用率、降低指挥人员工作压力以及降低运行成本等有明显效果。该系统使用后，我院年飞行训练量得到了很大提升，飞行员培养规模得到了极大提高。
ADS-B系统一直处于研发和不断完善的阶段，对硬件的选择和搭配使用也在不断实验和改进之中。各机场维护和管理人员大都是在ADS-B基站建设完成后由单位指派的，并没有全程参与建设工作，对各个设备的采购、存放及使用情况掌握并不充分。如果没有统一的设备维护管理体系，不仅容易造成财物管理方面的疏漏，更不利于对设备可能出现的故障隐患进行预测和评估。本文从ADS-B的日常管理，故障统计分析出发，力求建立ADS-B设备维护管理体系。
2 ADS-B故障调查分析
2013年1～3月，通过对全院各机场ADS-B设备进行了调查登记，并向维护人员了解设备安装运行、故障、维修史等信息。自建设安装以来，ADS-B故障发生统计见表1。
根据表1可以看出客户端是故障多发部位，其次是设备电源，基站服务器和传输网络等。根据进一步的调查统计，故障发生的原因可以分为四类，一是硬件原因，主要表现为：元器件损坏松动；板件损坏松动；接口电路损坏松动；电缆线路短路松动；机械装置固定螺杆松动；二是软件原因，主要表现为：系统自动关机；系统自动重启；子系统或部件停止工作；程序丢失；参数丢失等；三是人为失误，主要表现为：错误操作；病毒攻击；板件调整不当等；四是环境影响，主要表现为：电网质量不稳；电磁环境影响等。
通过上述分析可以看出，导致故障的硬件原因，主要是因为硬件老化损坏以及长时间使用引起的松动。软件方面主要是由于该系统终端软件为美国ADS-B公司开发的DISPLAYPOINT，对参数适配，传输数据格式加密等有严格要求，后期国内开发的软件和硬件接入系统后容易造成系统的不兼容。再者因为进口软件DISPLAYPOINT为全英文界面，无中文操作手册，因此操作者的人为失误和疏忽也是造成ADS-B系统故障的一个原因。最后是环境影响造成的电网质量不稳，受到其他电磁干扰也会影响ADS-B系统的正常运行。
3 ADS-B设备维护管理体系的建立
作为亚洲最大、世界知名的民航飞行员培训学校，该院拥有5个飞行训练机场和200多架教练飞机，每天都有超过百架的飞机进行飞行训练。为了保障飞行安全，保障ADS-B系统的正常运行，建立我院ADS-B设备维护管理体系显得尤为重要。
3.1 备份设备的配置
单一的ADS-B基站，其中的任何一个组件出现故障均可能导致整个系统监视的失效。同时，很多常规维护如服务器系统升级、安全软件更新、设备内部除尘等都可能造成系统暂时中断，在有飞行的情况下将无法保证系统日常维护的正常进行，这又会导致系统出现较大故障的可能性。因此有备无患，配置备份设备，是ADS-B正常运行的有力保障。我院已于2012年4月向民航局提出申请，将现有8个ADS-B基站地面收发机（GBT）配置备份设备。各基站服务器、网络主控服务器均配置备份设备。各塔台、管制室席位的监视客户端均配置备份设备。ADS-B地面站与塔台、管制室之间的数据传输线路配置备份线路。增加各基站备用天馈线系统。并得到批示，在2012年底已经全部建设到位，若ADS-B系统的硬件出现故障，可以保障得到及时的更换，在常规检测维修时，备份设备也能保障系统的正常运行。
3.2 三级管理体系的建立
应严格按照三级管理体系来对ADS-B系统进行维护，具体如下：
①设备现场管理，主要是由设备所在机场的机房监控人员，塔台指挥人员负责。主要工作是对机房。基站设备。传输线路和终端机等进行除尘清洁；检查系统是否正常运行，监督故障即时排出，发现不能解决的问题即时上报。
②设备技术管理，由设备所在机场运行管理部门负责ABS-B系统维护的专业技术人员负责，由学院ADS-B系统管理部门配合协调。具体工作包括日常维护、每月度年度的检测，应急抢修以及新项目开展的保障服务工作。
③设备决策管理，由学院管理部门负责，各机场参与完成。主要工作包括ADS-B系统的工程建设；系统设备的更新换代；重大故障抢修；重大技术改造；在建系统完工测试、验收；制定和完善设备管理、维护的各项规章制度，管理考核评价前两级设备管理工作。
3.3 日常维护与人员培训
ADS-B地面站各设备的连接部分需要定期检查是否有松动，一些机场春季的沙尘暴和冬季的暴雪都容易对天线造成积压变形，影响GPS信号，因此除了每个季度对GPS接收天线进行常规清洁，当遭遇恶劣天气时，应立即进行再清洁。 对服务器硬件除尘工作要做好，防止内部线路因为灰尘而出现短路故障；及时对操作系统和杀毒软件进行升级更新，防止各种病毒和恶意攻击对系统数据造成破坏。定期测量设备UPS应急电源电池组的电压，保证电池组工作正常。显示终端应做到及时清理磁盘垃圾文件，释放磁盘空间，以免影响系统运行。做好系统的及时升级和数据备份工作。严禁随意更改和删除服务器与客户端软件，不能随意安装其他软件以防对ADS-B系统造成不良影响。
由于ADS-B终端操作软件DISPLAYPOINT为全英文版，供货方曾对软件使用人员进行过简单的使用培训，但是要精通熟练地掌握DISPLAYPOINT还需要进一步的深入学习和系统培训。在去年的4～6月笔者对我院DISPLAYPOINT各使用人员进行调查发现不少使用人员只掌握了软件基本功能，对软件的深层次操作和问题解决方面的知识知之甚少。这样实际上影响了软件功能的发挥，影响了ADS-B优势的体现，从而也影响了空中指挥管理的效率和安全。因此，我院应该每月开展针对DISPLAYPOINT操作的培训和对ADS-B系统的知识学习，形成惯例，长久开展下去，一定可以提升整个学院空管中心和科研处各工作人员的操作熟练程度及问题解决能力。
4 应急解决方案
经过半年的调查分析，总结了ADS-B常见的几种简单故障应急解决方案如下：
①地图、地标点或航线消失。遇到这种情况应关闭ADS-B客户端软件，使用磁盘清理软件清理系统临时文件，重复操作两次即可恢复。此故障主要是临时文件对原程序地图文件造成的冲突使之失效造成的。
②DS-B快捷方式失效或消失。重新拷贝主程序，并将程序添加到杀毒软件的信任区。如果不是人为误删除快捷方式，出现这种情况可能是杀毒软件将主程序列为查杀对象，造成系统不能正常点开。
③全部飞机无显示。检查GBT工作状态指示灯和直流电源是否正常，按指示修复或重启设备。
④个别飞机无显示。只是个别飞机的无显示或者闪烁。应联系该机机组人员检查机载设备是否正常，可能是飞机机载ADS-B设备异常或者飞机周边有信号干扰。
参考文献：
[1] 飞院（2012）43号，民航飞行学院关于ADS-B系统升级改造项目立项请示[S].
[2] 阮敏.ADS-B系统的应用及风险研究[J].空中交通管理，2009，（1）.
[3] 张青竹，张军，刘伟，等.民航空管应用ADS-B的关键问题分析[J].电子技术应用，2007，（9）.
[4] 张兴旺.ADS-B系统的故障模式，影响及危害度分析（FMECA）[J].科学技术与工程，2013，（10）.