任龙昊1，王明甲2
民航中南空管局空管设备应用技术开放实验室，广东省，广州市，邮编：510405）
（1， 引言
本文主要针对THALES 411航向信标设备发生的近场DDM告警而远场DDM正常而进行的检查分析，经一系列的检查分析后，最终确定为单根天线通路故障即分配单元中的单衰减器损坏导致，现将针对类似故障的分析过程及处理方式记录在文章中。
一、设备故障现象及分析过程
故障发生在广州新白云国际机场20R航向信标THALES 411设备，经检查发现，远场信号航道DDM近似为0，近场航道DDM告警，航道宽度参数告警。
发现故障后，首先对机内参数进行了检查分析，测得发射机发射功率及CSB/SBO信号相位正常后，使用网络分析仪对传输电缆进行检查，亦无发现异常。上述步骤完成后，根据上述远场DDM接近为0，近场DDM告警的情况，初步判断故障原因为天线阵子或天线分配单元故障，随即进行了单根天线的发射测试，测得5号天线发射功率显著减小，判断其单根天线的故障原因如图1所示：
图1 单根航向天线电磁场辐射示意图
图中，远场监控天线位于FFM处，距航向天线阵距离为L2，近场监控天线位于NFM处，距航向天线阵距离为L1，5号天线距天线阵中心位置距离为D。
设五号天线发射信号在FFM点处信号强度为，其在水平方向上的信号强度分量为，在NFM处信号强度为，其在水平方向上的信号强度分量为。
在NFM点位置，5号天线对于水平方向影响：
而在FFM点位置，5号天线对于水平方向影响：
在FFM点位置，由于远场监控天线距航向天线阵L1约千米，5号天线距天线阵中心位置距离D约为11米，故，且因5号天线本身发射信号强度较小，则其在远场位置对水平方向上的影响极小。
NFM点位置，远场监控天线距航向天线阵约100米，5号天线距天线阵中心位置距离D约为11米，，可见，相比远场天线接收到的信号强度，近场监控天线接收到5号天线信号水平分量要强很多。根据以上推断，5号天线损坏，对远场DDM影响较小，对近场DDM及宽度会产生较大影响。
二、仿真分析
随后，我们使用仿真软件对本次天线故障进行仿真分析，模拟仿真 5号天线不发射信号的情况，其仿真结果见图2。由图可见，当单根天线发生故障时，天线阵前方附近位置DDM偏移较大，而远处航道线上DDM接近为0，故单天线故障时近场监控发生告警而远场监控显示正常。由仿真软件的监控器分析，位于天线阵前方80米处接收到的近场监控告警NF=-27.8uA，而在天线阵前方1000米处测得DDM左偏0.2uA，近似为0，也验证了第一部分中阐述的理论。
图2 单根天线不发射信号时辐射场型分析
三、相关故障位置判断及维修
当初步判断单根或几根天线故障后，可使用矢量电压表测试各天线匹配及通路衰减，经测量，确定5号天线衰减过大，进一步测量天线阵子正常后，可重点检查天线分配单元中的相关板件，最终确定分配单元中MF1板W50前置衰减器老化衰减过大导致5号天线辐射信号减弱（如下图3所示）。
图3 MF1板中故障元件位置示意图
结语
当航向信标设备非中心位置的单根天线通路发生故障时，通常会导致近场DDM告警，而并不会引起远场DDM的改变。本文从原理，软件仿真及真实故障分析方面对单根天线通路故障问题进行分析，理解相关原理有助于解决类似航向信标非中心位置的单根天线通路故障而导致的问题。
蚌埠一卡通系统升级改造建设思路与实践
武黔军
蚌埠城市通卡有限公司 安徽省 蚌埠市 233000
[摘要] 为进一步提升蚌埠一卡通系统的业务功能和全面加强系统安全性以及拓展互联互通功能，需要对现有系统的进行升级改造。升级改造后要求支持现有公交M1卡刷卡、交通部互联互通卡和银行闪付卡三种方式。
关键词：密钥系统、互联互通、金融IC卡
前言
蚌埠城市一卡通系统于2008年运行，已运行近10年，系统架构和采用技术已不能适应城市一卡通的发展需求。为进一步提升蚌埠一卡通系统的业务功能和全面加强系统安全性以及拓展互联互通功能，需要对现有系统的进行升级改造。升级改造后要求支持现有公交M1卡刷卡、交通部互联互通卡和银行闪付卡三种方式。
笔者主持和参与了整个项目的升级改造建设，下面对建设工作做一个简单的梳理介绍。
一、项目设计原则
1、实施的兼容性
系统设计、开发、应用与维护是一项复杂的管理和技术工程，需要确定系统建设的整体架构、技术选型，并在此基础上构建系统平台框架以及开发当前最迫切需要的业务系统，并将新的应用领域集成到系统平台框架中去，从而最终实现具有相互兼容、可扩展、可互连的一卡通应用系统。
2、技术的先进性和成熟性
系统设计要采用先进的技术和方法，不但能反映当今的先进水平，而且具有发展潜力，能保证在未来若干年内占主导地位，并能顺利地过渡到下一代技术。
3、信息的安全性和准确性
通过建立安全控制系统，对系统中的所有对象进行控制和保护，实现身份认证、访问控制、权限设置、通信保密等一系列措施，以确保系统数据的安全
4、系统的可靠性和稳定性
系统的可靠性和稳定性直接影响交易业务的正常运行，是社会形象的保障。从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维修能力等方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性，达到最大的平均无故障时间；从消费数据到数据源的采集，从卡片售卡充值到数据上传清算等环节，都要求机具设备和软件系统具有高可靠性和高稳定性，能保证系统在高容量、长时间稳定有效工作。核心业务所涉及的软、硬件以及网络设备需采用冗余设计，核心数据库需设计合理的备份系统。
5、系统的标准性与开放性
系统总体结构设计要遵循国际及国家通用的规范标准，并将规范化、标准化贯穿于系统开发及建设的每一个阶段中。
6、系统的管理性和维护性
由于整个系统涉及众多功能和应用，因此要考虑系统应具有良好的可管理性和可维护性。应提供相应的手段和方法以实时监控系统的运行状态，并在必要时进行相应的操作。
二、项目改造目标
1、全面支持银行闪付卡的刷卡和数据处理
通过系统开发，实现符合PBOC3.0标准的金融IC卡的电子现金消费，并对消费数据进行统计和结算对账。
2、自建一套企业密钥系统
到 2019 年后，原有 PSAM 卡中的所有 M1 密钥自动失效,车载消费设备不能再通过老的 PSAM 卡对 M1 卡进行身份识别、认证和消费。所以需要一套密钥系统代替目前的老密钥体系中的对 M1 卡支持的功能。
3、升级现有IC卡售卡充值和客服系统为B/S模式
系统在保持原有公交IC卡功能的情况下，从C/S架构整体迁移到B/S架构，并完成数据迁移。
（4）建立小额消费系统
从持卡用户在公交消费到地铁、加油站、停车场、供电、供气、供水、出租车、过路过桥、旅游等涉及市民生活的众多领域提供IC卡消费场所，安装IC卡消费终端，使得持卡用户刷卡实现消费交易，并生成和存储IC卡消费交易数据。
（5）系统全面支持交通部标准卡片的发行
蚌埠一卡通系统支持交通部非接触式CPU卡。符合《城市公共交通IC卡技术规范》（JT/T 978―2015）
（6）重新规划并统一各个代理充值系统的接口
原有代理充值接口过于分散不便于管理维护，通过系统接口改造，将各种代理充值网点接口统一，同时增加支持交通部卡的代理充值。
三、项目建设的依据和标准
ISO/IEC 14443 TYPEA非接触式IC卡国际标准
《中国金融集成电路卡（IC）卡规范》
《中华人民共和国国家标准—计算机软件产品开发文件编制指南》
《计算机集成制造系统（CIMS）约定、标准与实施指南》
GB/T 2260―1995 中华人民共和国行政区划代码
JT/T 978―2015 城市公共交通IC卡技术规范
四、升级改造建设的具体方案
1、支持银行闪付卡方案
（1）建立符合PBOC3.0标准的金融IC卡接入体系
符合PBOC3.0标准的金融IC卡为银行发行的多功能IC卡，持卡用户可以在公交车载机上刷卡消费，并生成和存储IC卡消费交易数据。
（2）建立消费数据的采集对账体系
消费数据通过无线网络上传汇总到中心服务器，信息中心将银行发行卡的消费数据分离汇总，并将明细数据上传到银联清算平台，银联清算平台对数据进行验证和清算并向公交平台反馈清算结果。
（3）系统接口设计
开发与银联通讯接口，将消费记录传输给银联进行清算，消费记录文件需要具备传送IC卡信息的能力，包括IC卡的脱机交易数据，IC卡的TC值，以及终端验证结果（TVR）和卡片验证结果(CVR)等。
2、自建一套企业密钥系统
因为老的 PSAM 卡即将不能再对 M1 卡进行认证，所以需要一套密钥系统代替目前老密钥体系中的对 M1 卡支持的功能。
3、系统升级为B/S架构
（1）清算管理子系统
清算管理子系统主要负责本平台交易数据的内部清分稽核、外部对账结算的业务处理及管理。
（2）卡片初始化子系统
卡业务管理子系统提供对制卡过程的初始化管理功能。对卡的存放、卡的申领、卡的发放以及补卡换卡等的进行管理。管理卡片类型档案、卡片记录档案、卡片状态档案，包括制卡数据的安全生成、传递、白卡（个人化前状态）、成品卡、废卡等运输和仓储的管理。
（3）充值售卡子系统
为了用户服务工作的方便和及时，采取联机售卡充值方式实现数据操作。由于售卡充值点通过网络实时与清算管理中心的服务器连接，因此可以通过WEB服务实时访问系统数据库，实现实时的售卡、实名登记、开户、激活、充值、充次业务。
（4）报表子系统
报表子系统就是按照消费数据的来源对数据进行分类汇总，然后通过财务报表的形式从计算机中输出。划拨报表主要是由二级公司信息表和用户消费明细表生成。由二级公司信息表，用户消费明细表，售卡充值明细表，售卡充值明细表，充值点信息表四个表共同生成IC卡收支平衡报表。
（5）中心管理子系统
中心管理主要涉及卡类型、各种计费规则的制定及相应参数文件的形成。
4、小额消费功能
可以根据pos机的型号来确认消费数据是通过GPRS、WIFI、有线、拨号等方式来实现数据的上传，最终服务器对数据进行处理。
5、发行交通部互联互通卡
交通部标准IC卡系统采用电子现金、电子钱包双应用，共用余额为核心的技术路线，支持现有主流小额支付标准，实现全国各省、自治区、直辖市以及不同行业之间相关信息互联互通。
系统兼顾多种交通方式间的业务差异，实现入网机构间卡片和终端交易流程的统一化、规范化，实现非接触接口通信的一致性，且兼顾地方特色预留个性化定义空间，满足城市公共交通行业的前端业务需求。
五、总结语
由于蚌埠一卡通系统升级改造项目建设的目标是能建立一个先进的一卡通信息化平台，并依托这个平台逐步完善相应的应用系统，因此要本着“统筹规划、分步实施、远近结合、标准先行”的原则作为系统的建设指导思想，同时在建设中要充分综合考虑新系统与正在运行的一卡通系统的兼容性，以及今后系统跨行业、跨领域和互联互通等方面的可拓展性需求。
论文作者:任龙昊1，王明甲2
论文发表刊物:《科技新时代》2019年2期
论文发表时间:2019/4/11
标签：天线论文; 系统论文; 数据论文; 故障论文; 交通部论文; 航向论文; 蚌埠论文; 《科技新时代》2019年2期论文;