廠銷GPS北斗衛星授時設備
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民航航管如何實現時間同步
經過近60年的發展,從 2005 年開始, 我國航空運輸總周轉量躍居*二位,并且迅速逐年增長,相應配套的民航基礎設施建設和服務體系也高速增長。截止2016年,我國運輸機場總數達206個,航空運輸公司54家,通用航空企業263家,航空運輸發展規模擴展迅速。據*公布的數據顯示,2015年全民航預計全年完成運輸總周轉量850億噸公里、旅客運輸量4.4億人次、貨郵運輸量630萬噸,民航運輸量占*比重超過10%。
伴隨著民航業的快速發展,航線愈發擁擠,航管樓的統一協調對于民航運輸的安全性就顯得更加重要。2015年12月31日晚23:55分,東航當日后一個航班MU5186安全降落北京。至此,2015年,中國民航實現全年安全運輸約846萬小時、362萬架次,這個成績與航管樓的統一、科學、有效調度密切相關。而在航管樓的調度工作中,時間參數至關重要,各個飛行控制環節的時間同步是基本要求。隨著*民航組織(ICAO)對新航行系統(CNS/ATM)概念的推廣,包括中國在內的*民航界開始廣泛使用*衛星導航系統(GNSS)。同時伴隨著我國自主北斗系統的發展成熟,北斗在民航的廣泛應用和標準制定工作得到快速推進。這里面除了增加北斗參與GBAS,對*衛星導航系統(GNSS)進行差分校正和完好性監測,以提供安裝機場周邊有效半徑范圍內的導航和精密進近服務之外,就是北斗時間同步技術的應用。即在民航時鐘和時間同步系統等各個方面增加北斗系統授時,對GPS備份兼和兼容,使得空管的時鐘系統安全和一致性得到進一步提升。
而空管的時鐘同步網絡一般采用基于時間服務器的C/S結構的時間同步策略來進行時間的同步。該方法的主要思想就是在系統中建制一個或若干個具有高度可信度與有效度的時間服務器,系統中的其他節點通過網絡從服務器獲取時間,同時對各自時間進行修正,進而達到整個系統各個節點時間的同步。這種時鐘同步網絡的準則就是NTP(Network Time Protocol)及其相關的SNTP(Simple Network Time Protocol)的同步機制標準。
說到這里首先要介紹時間同步的概念,即將通信網上各種通信設備或計算機設備的時間信息(年月日時分秒)基于UTC(協調世界時)時間偏差限定在足夠小的范圍內,這種同步過程叫做時間同步。航管樓的信息系統對所使用的時間的同步一致性要求非常高,這也決定了其對相應的時鐘源和時間同步機制協議要求非常苛刻。而NTP就是用來使計算機時間同步化的一種可靠協議,它可以使計算機對其服務器或時鐘源(如石英鐘,GPS等等)做同步化,可以提供高精準度的時間校正,且可由加密確認的方式來防止惡毒的協議攻擊。 NTP提供準確時間,首先要有準確的時間來源,這一時間應該是*標準時間UTC。而UTC的時間來源從便利和可靠等方面考慮,原子鐘和導航衛星是首-----。這樣北斗+本地高精度振蕩器,配合NTP協議,共同保障了航管樓時間同步系統的精準和可靠。
其中時間同步服務器負責接收、解算北斗衛星導航系統時間信息,并馴服本地振蕩源,共同保持和提供高精度時間基準,通過相應接口設備提供給通信、客服、通管、計算機、保護裝置、故障錄波器、事件順序記錄裝置、安全自動裝置、遠動RTU等設備,達到整個系統的時間精準和同步。
目前北斗系統的發展不斷完善,2月1號,北斗第21顆衛星、*驗證第5顆衛星順利升空,北斗系統的*化進程不斷加快,預計2018年*服務“一帶一路”區域,2020年服務*,這也將促進中國民航的*化業務拓展。同時筆者之前的文章有介紹,我國的原子鐘自主化和技術水平同樣發展迅速,并且在新一代北斗衛星上得到應用和驗證。因此從技術方面來看,北斗服務于民航空管有著可靠的技術保障,必將很好的提高我國民航空管的效率、安全和可靠性。而政策方面更是民航安全、效率和北斗應用推廣共贏!