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簡談一種空管自動化系統(tǒng)席位互換腳本的設計與實現(xiàn)論文
民航空管自動化系統(tǒng)(以下簡稱空管自動化)是保障航班安全、高效、有序運行的不可或缺的系統(tǒng)。根據(jù)空管自動化相關配置規(guī)范，航班流量達到一定數(shù)量的空管局(分局、站)都應該配有主用和備用、應急自動化系統(tǒng)，但由于主用自動化系統(tǒng)通常為主要使用的系統(tǒng)，易用性、席位數(shù)量、系統(tǒng)功能通常都優(yōu)于比備用和應急系統(tǒng)。因此，一旦主用系統(tǒng)席位發(fā)生故障，技術保障人員都應該在最短時間內(nèi)恢復故障席位。通常，使用已經(jīng)安裝好的備用主機替換故障席位主機是最快的方法，而備用主機與故障席位主機雖然軟件和配置基本一致，但由于在用的主機都有唯一性，備用主機需要經(jīng)過一定的修改才能替換。因此，本文主要研究如何快速、安全、高效的使用備用主機互換故障席位主機，達到減少人為因素和縮短故障處理時間的目的。
1 相關背景介紹
1.1 空管自動化系統(tǒng)介紹
空管自動化系統(tǒng)通過對外部雷達原始數(shù)據(jù)，飛行計劃待信號進行處理，給管制員提供實時的空中交通態(tài)勢和飛行數(shù)據(jù)。目前，大部分的空管自動化系統(tǒng)為 C/S(客戶端服務器模式)，核心服務器主要包括雷達數(shù)據(jù)處理，飛行計劃處理，記錄重演回放等，多為雙機熱備份，客戶端主要由飛行態(tài)勢顯示 (SDD)，飛行數(shù)據(jù)顯示(FDD)組成。當前國內(nèi)使用的自動化系統(tǒng)并不統(tǒng)一，有進口的，也有國產(chǎn)的，整體趨勢正從進口慢慢轉為國產(chǎn)化。如，上海華東空管局和成都西南空管局使用的主用自動化系統(tǒng)，均為法國 Thales 公司生產(chǎn)的歐洲貓自動化系統(tǒng)，云南空管分局和貴陽空管分局使用的是由南京萊斯公司開發(fā)的 NUMAN2000自動化系統(tǒng)，另外云南空管分局還使用了成都空管科技公司開發(fā)的 AirNet 自動化系統(tǒng)，以及在老機場使用過的美國雷神公司開發(fā)的RAYTHEON 自動化系統(tǒng)。雖然這些系統(tǒng)架構和硬件不盡相同，但基本原理一致，尤其是均采用相對穩(wěn)定的 LINUX 或者類 LINUX 操作系統(tǒng)。
1.2 自動化席位互換方法介紹
本文重點研究 SDD 和 FDD 的替換方法，SDD、FDD 這兩個終端覆蓋范圍最廣，擁有席位數(shù)量最多，故障率也是最高的，每個席位在用時，都是唯一的，一旦出現(xiàn)問題，只能整個席位更換至其它備用席位或者合并席位。這時技術人員需要盡快的排查故障或者恢復故障席位，當確認該席位主機硬件故障，無法短時恢復時，應該利用已經(jīng)安裝好的備份主機，經(jīng)過修改系統(tǒng)配置，安裝和配置軟件，快速替換故障主機。經(jīng)過對比研究歐洲貓、雷神、NUMAN2000、AirNet 自動化系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，快速替換故障 SDD、FDD 主機一般包括以下幾個步驟(前提：硬件和操作系統(tǒng)已經(jīng)安裝好、系統(tǒng)軟件也是最新版本)，a、更改 IP 地址(包括三個網(wǎng)卡);b、更改主機名稱;c、發(fā)布在線、離線參數(shù);d、重啟主機。其中步驟ab操作繁瑣，首先需要查找三個網(wǎng)卡的對應IP和主機名稱，然后一一對應修改和確認，尤其是在沒有圖形畫編輯工具的情況下，容易出錯，一旦修改的IP 地址為在用的主機，可能造成 IP 沖突，造成席位下線，后果十分嚴重。而發(fā)布在線、離線參數(shù)操作相對固定，只需要在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)上選擇相應的席位即可。
2 基本Linux Shell的席位互換腳本的設計與實現(xiàn)
為了解決以上問題，本文以 NUMAN2000自動化系統(tǒng)為研究對象，結合其自身特點，設計出一種簡單易用的腳本，簡化替換席位時的操作步驟。其過程如下：
(1)基于目前該自動化使用的操作系統(tǒng)solaris 11，使用 Linux Shell 腳本，運行時需要獲取 root 最高權限，運行時簡化編輯網(wǎng)卡和主機名文件的操作，只需要腳本后面加一個空格，再加一個目標主機席位小寫名稱即可，例如 #./changgeposition.sh acsdd1;
(2)對目標主機類型和當前主機類型進行判斷，如果類型不一致，則提示相應信息，并且中止操作，從而防止不同類型的主機之間互換造成無法啟動或者顯示分辨率不正確;
(3)根據(jù)目標主機名稱，分別對其三個網(wǎng)絡進行 ping 操作，試探該目標主機是否存在，防止更改后的主機已經(jīng)在運行，從而導致IP 沖突;
(4)讀取系統(tǒng)配置的 /etc/hosts 文件，根據(jù)別名，查找 A、B、C 網(wǎng)對應的 IP 地址和主機名 nodename，從而用戶不用輸入 IP 地址就可以準確無誤的將當前的機器 IP 地址、nodename 替換為目標機器 IP 和 nodename。經(jīng)過在NUMAN2000測試平臺測試之后，互換時間從原來的 5-10 分鐘更改時間變成 10秒左右，大大提高了效率。
3 結束語
本文通過介紹民航空管自動化系統(tǒng)的特點，分析云南空管分局現(xiàn)有的主用自動化NUMAN2000，結合其本身特點和實際工作中席位互換的流程，通過設計和實現(xiàn)一套席位腳本，使得當席位出現(xiàn)故障時，使用該腳本大大降低了操作過程中人為風險和提高操作效率。腳本目前還不完善，在未來的工作中，我們可以把軟件版本比對和在線離線參數(shù)發(fā)布功能集成到此腳本，使得席位互換更加安全、高效、簡便。
參考文獻
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