空管泰雷兹自动化系统 MSAW告警功能分析胆固醇代谢途径
摘要：MSAW告警是空管自动化重要的两项告警之一。MSAW告警是最低安全高度告警的简称，这个功能是当系统探测到飞行器在一个预设的时间间隔后将要进入到预先设定的MSAW区域时，给管制员做的提醒。本文从MSAW告警的触发条件、算法、离线参数等方面进行了详细分析。 关键词：Thales MSAW 告警
一、MSAW功能介绍
MSAW告警即最低安全高度告警，他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区域等因素将在预知飞行器违反相应区域的最低安全高度时，通知负责的管制员。如图1所示。 图1
二、MSAW区域定义
能够离线定义下列类型区域用于MSAW处理：
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1.
1.
地形危险区 (TERRAIN_HAZARD)被定义为与系统相关坐标平行的矩形地理区域。每个矩形区域近似使用马赛克单元方格，大小为RDF_MSAW_RESOL（系统设定）。每个单元格被分配一个最低安全高度（Minimum Safe altitude）。未定义最低安全高度的MSAW单元格，将不被使用
2.
障碍物 (OBSTACLES)被定义具有一定半径的圆柱体，且每个圆柱体的最低安全高度分别定义。不同圆柱体相互叠加作为不同高度层的障碍物近似模型。
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系统区域中地形危险区和障碍物的最大数量由系统参数设定(RDF_MSAW_MAX_OBSTACLES 和 RDF_MSAW_MAX_TERRAINS) 每个地形危险区中，使用的最大单元格数量也由系统设定(RDF_MSAW_MAX_CELLS_NUMBER)。
系统能够离线定义抑制区，使航迹不进行MSAW处理。这些区域为边界点数不超过系统设定的多边形(RDF_MSAW_INHIBITION_MAX_POINTS)。抑制区的最大数量由系统设定(RDF_MSAW_MAX_INHIBITION_AREA_NUMBER)。抑制区能够手动激活或取消。
三、MSAW处理
MSAW功能在系统航迹每n次更新时进行判断。
垂直安全界限（Vertical Safety Margin）由离线定义，仪表飞行规则的航班使用系统参数MSAW_IFR_ALTITUDE_MARGIN，目视飞行规则的航班或未相关航迹使用系统参数MSAW_VFR_ALTITUDE_MARGIN。
MSAW处理依赖于MSAW区域类型。
系统航迹的水平面位置预测，将使用前探时间（系统参数：MSAW_LOOK_AHEAD_TIME），通过其当前水平位置，速度方向决定。
系统航迹的高度预测，将使用前探时间（系统参数：MSAW_LOOK_AHEAD_TIME），通过其当前高度，爬升下降率计算。
1.
使用离线自动生成的雷达马赛克方格中的地形危险区列表，决定在前探时间内，系统航迹可能穿过的地形危险区
2.
对于每个可能穿越的地形危险区，通过比较系统航迹预测高度与所有地形危险区单元格中的最大值（所有方格中Minimum Safe altitude + Vertical Safety Margin），判断垂直冲突的可能性。以决定垂直冲突时间段。
广西大学雨无声网站3.
当探测到垂直冲突时，通过计算地形危险区边界与系统航迹水平预测速度方向的交点，判断地形危险区是否被穿越。以决定水平冲突时间段。
4.
当水平冲突时间段与垂直冲突时间段发生重叠时，计算冲突时间。
为了发现障碍物冲突，MSAW功能将：
1.
使用离线自动生成的雷达马赛克方格中的障碍物列表，决定在前探时间内，系统航迹可能穿过的障碍物
2.
对于每个可能穿越的障碍物，通过比较系统航迹预测高度与障碍物最低安全高度加上垂直高度界限，判断垂直冲突的可能性。以决定垂直冲突时间段。
3.
当探测到垂直冲突时，通过计算障碍物边界圆与系统航迹位置和速度方向的交点，判断障碍物是否被穿越。以决定水平冲突时间段。
4.
当水平冲突时间段与垂直冲突时间段在[current time; current time + MSAW_LOOK_AHEAD_TIME]范围内发生重叠时，计算冲突时间。
系统航迹高度在Minimum Safe altitude + Vertical Safety Margin上的，判断为不在MSAW区域内。
当系统航迹处于下降过程中时，使用CFL减去高度容差值（RDP_MAX_LEVEL_OVERSHOOT）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MSAW_RATE_THRESHOLD ，且航迹高度在 CFL – MSAW_LE
VEL_THRESHOLD /2和CFL + MSAW_LEVEL_THRESHOLD /2范围内, CFL 不作为推测高度的极限
四、冲突管理
当冲突发生时，冲突强度通过增加冲突探测计数决定。
当先前的冲突预测不再探测到时，与该航迹对相关的冲突丢失计数器M将增长。
M = (n - 1) * MSAW_UPDATE_PERIOD + 1，其中n为冲突连续丢失次数。
当M >= MSAW_INTENSITY_THRESHOLD，冲突解决。
冲突再次发生时M = 0
如果冲突强度超过系统参数MSAW_INTENSITY_THRESHOLD或冲突在告警时间MSAW_WARNING_TIME内被探测到时，HMI产生相应告警
五、提供给系统的MSAW数据
告警输出将包含下列信息：
1.
特定航迹ID
2.
MSAW区标识
3.
冲突状态(tentative, imminent or no-conflict).
4.
冲突强度
澳门的历史5.
计算出的冲突时间
六、MSAW数据收集
当冲突发生时，下列数据被记录：
1.
相关航迹的呼号或未相关航迹SSR
2.
MSAW区标识
3.
预测位置和高度
4.
冲突开始和结束时间
七、总结
通过对泰雷兹自动化系统MSAW告警功能的分析，可以看出告警条件、参数和算法均比较复杂，这使得系统的MSAW的冲突探测功能非常准确，有助于为空中交通管制提供可靠的技术支持。
PFOS参考文献：1.BEIJING TMA SYSTEM/SEGMENT SPECIFICATIONS，16CAIT-010AU
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