Thales雷达服务状态过载告警的分析和处理

邱伟杰

摘要 随着空管设备保障部门加大对thales雷达的技术研究，不仅缩短了设备运维的周期，还节省了大量的维护资金，thales雷达的运行保障逐渐趋于成熟。在目前航班量逐渐增大的情况下，thales雷达出现服务状态过载告警的可能性增大，出现会更加频繁。通过雷达信号结构的解析，对thales雷达信号输出选项和雷达传输信号路由优化，已成功解决雷达信号服务状态过载告警问题。

【关键词】thales 数据包 过载 溢出 缓存带宽

雷达管制己成为空管部门的主要管制手段，雷达的良好覆盖和信号稳定的重要性逐渐凸显。在国内大部分地区，民航系统均部署有法国产的thales雷达系统，由于技术产权原因，空管设备保障部门针对thales雷达的设备维保工作长期受制于国外厂商，致使空管运行保障较为被动。随着空管加大对thales雷达的技术研究，提升自主维保能力，缩短了故障维修周期，还节省了大量的维护资金，thales雷达的运行保障逐渐趋于成熟。

运行以来，thales雷达多次出现雷达信号服务状态过载告警，即“ATC SERVICESTATE OVERLOAD”告警，尤其是运行超过十年以上的雷达，出现告警会更加频繁。通过雷达信号结构的解析，对雷达信号输出选项和信号传输路由的优化，己成功解决雷达信号服务状态过载告警问题。

1 Thales雷达信号数据格式

雷达信号格式可通过空管雷达信号监控系统ATMM进行抓包解析。经抓包软件读取雷达送出的原始数据包作为样例：

"oo OO Ol 00 1D FF 04 16 75 A0 07 4A1C OD BB BC F2 0D FE 89 07 92 73 38 07 3843 78 11 58 40 02 00 0B F0 16 75 02 00 70 11 61AO”。通过ATMM软件进行数据分析，如图1所示。

00 00 01 00 1D……A0//数据包的开头结尾，与HDLC数据格式有关。

FF C4 16 75 A0 07 4A 1C OD BB BC F2OD FE 89 07 92 73 38 07 38 43 78 11 58 40//为ASTERIXO01数据包内容。

02 00 0B F0 16 75 02 C0 70 11 61//为ASTERIX002数据包内容。

00 1D//数据帧长度。

雷达原始數据包往往包含多个ASTERIX数据，经ATMM系统经抓包统计，其数据包长度多数超过200字节。目前，雷达设备的PLINE端口既定9600bit/S传输速率的情况下，以此推算，扇区内目标数最多只能容纳6个，即在雷达32个扇区中，每个扇区航班目标最多6架次，超过即会出现队列缓存溢出，雷达信号服务状态告警，最终自动化可能出现目标大面积分裂。

2 Thales雷达信号服务状态过载分析

Thales配置有功能较为强大的CBP控制软件，所有参数配置和更改可经过CBP软件来实现。在早期Thales雷达上，雷达系统配备PLINEA和PLINE B两个输出接口设备，CBP软件按照六个数据输出口配置，每个Pline有三个口输出雷达数据。

2.1 服务状态过载告警

Thales雷达对信号的告警提示是按照PLINE数据端口来区分。双PLINE六个数据端口分别命名为ATCl/ATC2/ATC3/ATC4/ATC5/ATC6。PLINE每个数据端口可以分别进行输出适配数据的配置，而不相互影响，端口具有一定的缓存空间，用于雷达数据输出的队列的存储。

Thales雷达数据包是严格按照扇区输出，系统将天线扫描一周4秒钟（360°），均分成32个扇区分别打包数据输出，每1/8秒会向PLINE相应的端口送出数据包，经队列缓存送往FA16和FA36等接入设备。当PLINE某一端口数据包的数量超出其队列缓存容量时，监控系统相应通道出现服务状态过载告警，提示“ATC SERVICE STATE OVERLOAD”，并频繁滚动出现。过载端口的雷达信号送至自动化系统会出现延迟，个别信号延迟甚至超过5S以上，经自动化处理后DP可能出现目标大面积分裂，如图2所示，严重影响管制指挥。

2.2 过载告警分析

雷达出现“ATC SERVICE STATEOVERLOAD”告警时，往往会首先认为是相应的PLINE故障，需要重启相应的PLINE设备。

此时，本地观察IRIS监控，目标显示正常，进行雷达通道切换，故障现象依旧。本地LTM上ATC黄色告警，相应PLINE对应端口指示灯的Rl至R3出现一个或多个常亮，FA16或FA36对应通道指示灯也同样出现常亮状态;断电重启PLINE，故障现象会消失，但经实际验证该方式并不能彻底解决问题，故障只是暂时地缓解，运行一段时间后会再次出现。

3 雷达信号服务状态过载的解决办法

雷达之所以出现服务状态告警其根本原因是PLINE端口队列缓存不足，雷达信号数据包出现溢出。Thales雷达PLINE端口数据传输数据按照厂家安装调试时初设9600bit/S，相应FA16和FA36传输速率往往也是考虑使用9600bit/S（S模式数据除外），在航班量不大的情况下，此种方式一般不会出现溢出告警，但航班量增大后过载告警的可能性增大。要彻底解决该问题，应从两方面考虑：第一，在既定9600bit/S雷达数据传输速率的情况下，进一步优化PLINE端口输出的选项，降低无效数据的占比;其次，提高FA16和FA36的传输带宽。实际中，这两种方法同时使用，方能彻底解决信号服务状态过载告警问题。

3.1 雷达信号端口输出选项优化

经过对告警分析，PLINE的ATCl/ATC2/ATC3/ATC4/ATC5/ATC6六个端口中，只有ATC5没有出现过载告警提示，其余端口均出现。登录thales本地CBP控制软件，读取其各个端口的输出选项，如表l所示。

对PLINE输出端口ATCl/ATC2/ATC3/ATC4/ATC5/ATC6的比对，可以明显看出ATC5的选项打开较少，相對其他端口“042/笛卡尔坐标计算位置”、“100/MODE-C代码和MODE-C代码确认指示”、“170/航迹状态”和“200/极坐标下的航迹速度”为禁止输出，可降低ASTERIX数据包9字节。因此，其他端口信号服务状态告警的情况下，ATC5没有出现数据包的过载溢出，依然保持正常状态。其他各端口“040/极坐标计算位置”选项和“042/笛卡尔坐标计算位置”选项同时开启，并不合理，二者只需其一，导致数据资源浪费。

最后，通过关闭ATCl/ATC2/ATC3/ATC4/ATC6共五个端口的“042/笛卡尔坐标计算位置”和“200/极坐标下的航迹速度”选项的输出，降低数据包8个字节，实现端口输出数据优化。同时，发现了ATC5的“170/航迹状态”缺省输出是不正确的情况，打开了选项输出进行了优化。

3.2 雷达信号传输路由带宽优化

通过对雷达信号格式的解析，对端口选项进行了优化。因此，对信号传输路由优化的目标就显得非常明确和简单，只需两个步骤即可完成。

（1）在CBP上将各个端口的信号传输速率增大至19200bit/S;

（2）登录FA16和FA36控制终端，将对应传输链路带宽增加至19200bit/S。

至此，雷达信号服务状态告警彻底解决，在正常航班状态下，经长时间使用观察，thales雷达系统未出现“ATC SERVICESTATE OVERLOAD”告警。

4 结束语

由于受限于thales的产品特性和技术产权原因，国外厂家出于技术保护并未给与我们空管设备维护人员设备软硬件技术原理资料。我们通过对产品的研究，并结合工作经验，分析并找到了解决thales雷达信号服务状态过载告警的原因和解决办法。此次故障的良好解决，维护人员的最大心得便是故障的排查一定要耐心细心，秉承寻根究底原则，找出问题发生的深层原因，方能彻底的解决。希望维护人员的分析和经验，能给与从事空管设备维护的同行以启迪和参考。

参考文献

[1]丁鹭飞，耿富录，陈建春.雷达原理[M].西安：西安电子科技大学出版社.2002： P142-230.

[2]吴顺君.雷达信号处理和数据处理技术[M].北京：电子工业出版社，2008.

[3]蒋小平，谈谈Thales雷达Pline的端口配置[J].空中交通管理，2008.

[4]高光辉.INDRA二次雷达数据格式分析[J].科技视界，2014.

[5]何川，李璐，二次监视雷达目标点迹分裂分析与凝聚方法[J]，科技视界，2014.