Fallstudie

Civil Aviation Administration of China's Air Traffic Management Bureau

Die CAAC East China Regional Administration stellt die kontinuierliche Verfügbarkeit des ADS-B Flugsicherungssystems mit der Stratus® ftServer® Plattform sicher

Das Air Traffic Management Bureau of the Civil Aviation Administration of China (CAAC/ATMB) beaufsichtigt die nationalen Luftverkehrsdienste, die Kommunikation, Navigation und Überwachung der zivilen Luftfahrt sowie die Flugmeteorologie und Fluginformationen. Die Organisation ist an der Erprobung und Implementierung von ADS-B-Systemen (Automatic Dependent Surveillance-Broadcast) beteiligt, die modernste Überwachungsfunktionen für den Luftverkehr bieten, um die Sicherheit und Effizienz im heutigen überfüllten Luftraum zu verbessern. ADS-B-Systeme empfangen automatisch Parameter wie Position, Höhe, Geschwindigkeit, Kurs und Identifikationsnummern von Flugzeugen über die satellitengestützte GPS-Technologie und senden diese Daten an andere Flugzeuge oder Bodenstationen. Diese Systeme stellen einen bedeutenden Meilenstein in der Weiterentwicklung der zivilen Flugverkehrskontrolle in China dar.

Die Herausforderung

Mitte der 2010er Jahre betrieb das CAAC/ATMB eine ältere Version des ADS-B-Systems auf zwei Dell™ x86-Servern im redundanten Netzwerkmodus, um Funksignaldaten zu verarbeiten, zu integrieren und zu übertragen. Der Server, der die Datenanalyse und -kompilierung durchführte, fiel jedoch wiederholt aus, was die Stabilität des gesamten ADS-B-Systems untergrub. Dieser Single Point of Failure unterbrach die Netzwerkanfragen und verursachte einen Absturz des ADS-B-Systems - ein Vorfall, der die Sicherheit von Flugzeugen gefährden konnte. Zusätzlich zu diesen Leistungs- und Verfügbarkeitsproblemen empfanden die Systemadministratoren die gleichzeitige Verwaltung und Wartung mehrerer Server als zeitaufwändig und kostspielig.

Als die CAAC/ATMB sich darauf vorbereitete, eine Version der nächsten Generation des ADS-B-Systems zu testen, beschlossen die technischen Leiter, eine Hochverfügbarkeitslösung zu implementieren, um einzelne Fehlerpunkte zu eliminieren und einen kontinuierlichen Systembetrieb für eine ständig aktive Luftverkehrsüberwachung sicherzustellen.

Die Lösung

Im Jahr 2017 entschied sich das CAAC/ATMB für die kontinuierliche Verfügbarkeitsplattform Stratus ftServer 4810, um die ADS/B-Anwendungen der nächsten Generation ohne ungeplante Ausfallzeiten oder Datenverluste während des Fluges in Betrieb zu halten. Die in der Bodenstation des CAAC/ATMB in Shanghai installierte, voll integrierte Plattform ftServer bietet eine Verfügbarkeit von 99,999+% durch redundante Komponenten, Lockstep-Firmware und Datensynchronisation. Das System ftServer besteht aus zwei identischen, durch den Kunden austauschbaren Einheiten - jede mit eigenem Prozessor, Speicher und Storage - und ist damit widerstandsfähig gegen transiente Fehler und Stromspitzen, die andere x86-Systeme zum Erliegen bringen würden. Die Lockstep-Verarbeitung stellt sicher, dass keine Transaktionen verloren gehen, während das Multi-Path-I/O-Failover Datenverlust und -beschädigung verhindert. Ebenso wichtig ist, dass der ftServer 4810 eine kontinuierliche ADS-B-Systemverfügbarkeit bietet, ohne dass Softwareänderungen oder Failover-Skripte erforderlich sind.

CAAC/ATMB führt die ADS-B-Anwendungen in virtuellen Maschinen auf einem einzigen System ftServer aus, um Kosten, Platz- und Energieverbrauch zu reduzieren und gleichzeitig die dynamische Planung von Rechenressourcen zu verbessern. Die Virtualisierung erleichtert es den Systemadministratoren außerdem, die Anwendungen zu sichern, ohne die Verfügbarkeit oder Leistung zu beeinträchtigen.

"Die ADS-B-Technologie revolutioniert den Bereich der Luftfahrt durch fortschrittliche Kommunikation, Navigation, Überwachung und Luftverkehrsmanagement. Durch die Gewährleistung der kontinuierlichen Verfügbarkeit des ADS-B-Systems hilft die Plattform Stratus ftServer der CAAC/ATMB, die Sicherheit und Effizienz der Luftfahrt in China zu verbessern. Wir verlassen uns darauf, dass das ftServer System das hohe Maß an Zuverlässigkeit und Leistung bietet, das diese kritischen Anwendungen erfordern."
Zivilluftfahrtbehörde von China

Die Ergebnisse

Kurz nach der Bereitstellung der Plattform ftServer im Dezember 2017 führte CAAC/ATMB in Zusammenarbeit mit Aviation Communication & Surveillance Systems (ACSS), L3 und Thales die ersten Tests der ADS-B-Luftverkehrssicherheitssysteme in China durch. Die Demonstrationen wurden auf drei Airbus A321 der in Shanghai ansässigen Fluggesellschaft Juneyao Airlines im Anflug auf den internationalen Flughafen Hongqiao in Shanghai durchgeführt. Dank ftServer arbeitete das ADS-B-System kontinuierlich und auf hohem Leistungsniveau, um das Situationsbewusstsein und die Entscheidungsfindung für Piloten und das Flugverkehrsmanagement gleichermaßen zu verbessern. Diese erfolgreichen Tests ebnen den Weg für eine breitere Anwendung von ADS-B in Chinas Luftfahrtinfrastruktur.

Die betrieblichen Vorteile des ftServer gehen jedoch über seine überlegene Verfügbarkeit und Leistung hinaus. Selbstüberwachungs-, Selbstdiagnose- und Alarmierungs- sowie Behebungsfunktionen erhöhen die betriebliche Effizienz und vereinfachen das Problemmanagement, wodurch Systemadministratoren Zeit und Mühe sparen. Der automatische Online-Ersatz von Teilen macht das Rätselraten überflüssig und ermöglicht es, dass ADS-B-Anwendungen weiterlaufen - auch während der Wartung von ftServer - ohne Systemunterbrechung. Durch die Kombination von ständiger Verfügbarkeit und einfachem Betrieb bietet ftServer niedrige Gesamtbetriebskosten und sorgenfreies Computing für CAAC/ATMB.

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