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簡談一種空管自動化系統(tǒng)席位互換腳本的設(shè)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(yùn)行的不可或缺的系統(tǒng)。根據(jù)空管自動化相關(guān)配置規(guī)范，航班流量達(dá)到一定數(shù)量的空管局(分局、站)都應(yīng)該配有主用和備用、應(yīng)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(yīng)急系統(tǒng)。因此，一旦主用系統(tǒng)席位發(fā)生故障，技術(shù)保障人員都應(yīng)該在最短時間內(nèi)恢復(fù)故障席位。通常，使用已經(jīng)安裝好的備用主機(jī)替換故障席位主機(jī)是最快的方法，而備用主機(jī)與故障席位主機(jī)雖然軟件和配置基本一致，但由于在用的主機(jī)都有唯一性，備用主機(jī)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(jī)互換故障席位主機(jī)，達(dá)到減少人為因素和縮短故障處理時間的目的。
1 相關(guān)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(dá)原始數(shù)據(jù)，飛行計劃待信號進(jìn)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(wù)器模式)，核心服務(wù)器主要包括雷達(dá)數(shù)據(jù)處理，飛行計劃處理，記錄重演回放等，多為雙機(jī)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(dāng)前國內(nèi)使用的自動化系統(tǒng)并不統(tǒng)一，有進(jìn)口的，也有國產(chǎn)的，整體趨勢正從進(jìn)口慢慢轉(zhuǎn)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(jī)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(gòu)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(diǎn)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(shù)人員需要盡快的排查故障或者恢復(fù)故障席位，當(dāng)確認(rèn)該席位主機(jī)硬件故障，無法短時恢復(fù)時，應(yīng)該利用已經(jīng)安裝好的備份主機(jī)，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(jī)。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(jī)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(jī)名稱;c、發(fā)布在線、離線參數(shù);d、重啟主機(jī)。其中步驟ab操作繁瑣，首先需要查找三個網(wǎng)卡的對應(yīng)IP和主機(jī)名稱，然后一一對應(yīng)修改和確認(rèn)，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(jī)，可能造成 IP 沖突，造成席位下線，后果十分嚴(yán)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(yīng)的席位即可。
2 基本Linux Shell的席位互換腳本的設(shè)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(jié)合其自身特點(diǎn)，設(shè)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(yùn)行時需要獲取 root 最高權(quán)限，運(yùn)行時簡化編輯網(wǎng)卡和主機(jī)名文件的操作，只需要腳本后面加一個空格，再加一個目標(biāo)主機(jī)席位小寫名稱即可，例如 #./changgeposition.sh acsdd1;
(2)對目標(biāo)主機(jī)類型和當(dāng)前主機(jī)類型進(jìn)行判斷，如果類型不一致，則提示相應(yīng)信息，并且中止操作，從而防止不同類型的主機(jī)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(biāo)主機(jī)名稱，分別對其三個網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行 ping 操作，試探該目標(biāo)主機(jī)是否存在，防止更改后的主機(jī)已經(jīng)在運(yùn)行，從而導(dǎo)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(yīng)的 IP 地址和主機(jī)名 nodename，從而用戶不用輸入 IP 地址就可以準(zhǔn)確無誤的將當(dāng)前的機(jī)器 IP 地址、nodename 替換為目標(biāo)機(jī)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(jié)束語
本文通過介紹民航空管自動化系統(tǒng)的特點(diǎn)，分析云南空管分局現(xiàn)有的主用自動化NUMAN2000，結(jié)合其本身特點(diǎn)和實際工作中席位互換的流程，通過設(shè)計和實現(xiàn)一套席位腳本，使得當(dāng)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(fēng)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(xiàn)
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