一种基于数据中心的分布式飞行数据处理方法技术

本发明专利技术的公开了一种基于数据中心的分布式飞行数据处理方法，将执行航班计划的各责任管制区的空管自动化系统都纳入分布式系统，采用同一个数据中心系统以及采用本发明专利技术中设计的进行飞行数据交换报文协议信息的收集、处理、分发；同时建立了数据中心系统与空管自动化系统飞行数据交互时机和处理方法。从而实现分布式空中交通管制自动化系统对同一航班的飞行数据保持一致。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及空中交通管制领域，尤其是一种飞行数据交互时机和处理方法。
技术介绍
目前，我国各地空管部门的空中交通管制自动化系统(以下简称空管自动化系统)都具有自己完整、独立的飞行数据处理系统(FDPS)，接收处理不同来源的飞行电报、飞行计划信息，生成、更新飞行数据，飞行数据是管制员用于掌握航班位置、动态和下一步飞行意图，实施管制指挥的基础。一架航班从起飞到降落需要由多个管制单位进行管制，每个管制单位均有自己的管制区域，管制区域是空域体，有的管制单位之间的管制区域是水平相邻，有的管制单位之间的管制区域是垂直相邻，当航班由一个管制单位飞到另一个管制单位，需要传递飞行数据，协调、移交管制权限。现有各地空管自动化系统飞行数据处理逻辑结构示意图如图1所示。由于各地管制单位装备的空管自动化系统由不同时期、不同厂家开发建设，飞行数据内部处理机制不尽相同，飞行数据处理结果存在差异：一种情况是航路分析处理存在差异，空管自动化系统航路分析处理范围多数为本管制区域范围，能够保证本管制区域航路正确，不能保证管制区域外的航路正确。另一种情况是，空管自动化系统一般会提供本地修改飞行数据功能，管制员会根据当前空域航班态势和航班实际飞行情况，对航班飞行数据进行调整，如修改航路，修改二次代码，修改许可飞行高度(CFL)等。本地修改的飞行数据未通知与其相关的空管自动化系统，造成不同管制单位的空管自动化系统对同一航班的飞行数据不一致。飞行数据的不一致有时会导致不同管制单位的空管自动化系统对同一时间、同一地点的空中交通态势处理得到不同的结果，这在使用不同空管自动化系统的水平相邻或垂直相邻管制单位之间尤为明显，造成管制移交困难，增加了管制员的工作量，不利于保障飞行安全。目前空管自动化系统为了实现管制单位之间管制权限的自动移交，主要按照《ASIA/PACIFIC REGIONAL INTERFACE CONTROL DOCUMENT(ICD)FOR ATS INTERFACILITY DATA COMMUNICATIONS(AIDC)》(v2.0)以及中国民航《空中交通管制中心设施间协调移交数据规范》(MH/T4008-2000)标准规范和报文处理流程，以全模式和简约模式来发送、接收和处理AIDC电报，实现空管自动化系统间的数据交换和自动管制移交功能。在使用AIDC报进行管制协调、移交过程中，对于水平相邻的管制单位，用AIDC报中预计边界信息报(ABI)或现行飞行变更报(CPL)进行飞行数据协调时，存在着上游管制单位的航路信息将下游管制单位的航路信息改错的问题，如果不用预计边界信息报(ABI)或现行飞行变更报(CPL)进行飞行数据协调，仅用预计飞越报(EST)进行飞行数据协调，有时又存在着飞行航路数据不一致，导致自动管制移交失败的问题；对于垂直相邻的管制单位，用AIDC报中预计飞越报(EST)或预先激活报(PAC)进行飞行数据协调时，需要固定的移交点，垂直相邻的管制单位一般用高度移交，无固定移交点，因此也造成不能使用AIDC报进行自动管制移交。当不能进行自动管制移交时，管制员必须用话音进行协调、移交。当空管自动化系统间对同一航班飞行数据一致时，就不需要进行飞行数据协调，直接进行管制移交即可。为了支持在所有系统间(空管自动化系统、进港管理系统、流量管理系统等)对同一航班飞行数据的一致性，欧美国家提出了航班对象的概念，其目的在于确保所有系统对于同一航班的飞行数据有一个统一的认识。欧洲从2005年3月开始进行关于航班对象一致性标准的研究，2009年6月已编写出航班对象互操作说明，由于航班对象处理机制比较复杂，目前还未在任何系统中实现。故，需要一种新的技术方案以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种基于数据中心的分布式飞行数据处理方法，用以实现分布式空中交通管制自动化系统对同一航班的飞行数据保持一致。为达到上述目的，本专利技术可采用如下技术方案：一种基于数据中心的分布式飞行数据处理方法，包括：设立飞行数据中心系统，统一管理全区域的所有飞行数据信息，存储飞行计划实施中从起飞到降落全生命周期的飞行轨迹数据，根据飞行轨迹，分发飞行数据给各地空管自动化系统；提供中心系统与各地系统间飞行数据交换报文协议，数据中心系统向空管自动化系统分发飞行数据，空管自动化系统向数据中心系统同步飞行数据，均使用飞行数据交换报文协议数据中心系统的飞行数据与空管自动化系统的飞行数据数据交换协议进行数据交换，包括：(a1)、数据中心系统接收来自空管自动化系统飞行数据交换报文进行处理，飞行数据交互报文包含飞行计划的信息；(a2)、数据中心系统根据分发时机向空管自动化系统分发处理后的飞行数据交互报文；空管自动化系统的飞行数据处理增加与数据中心系统的飞行数据交换报文处理，包括：(b1)空管自动化系统发送飞行数据交换报文到数据中心系统，飞行数据交换报文中的飞行轨迹信息为本管制区域的飞行轨迹；(b2)空管自动化系统接收来自数据中心系统的飞行数据交换报文并进行数据处理。与现有技术相比，本专利技术将执行航班计划的各责任管制区的空管自动化系统都纳入分布式系统，采用同一个数据中心系统进行信息的收集、处理、分发。基于数据中心的分布式飞行数据处理方法与欧美航班对象技术相比，飞行数据交互接口简单，空管自动化系统飞行数据处理软件改动较小，同样能够达到各地空管自动化系统对于同一航班的飞行数据有一个统一认识的目的。此外，数据中心系统的飞行数据还可以向其它系统，如进港管理系统、流量管理系统等，提供飞行数据共享服务。附图说明图1是现有技术中空管自动化系统飞行数据处理逻辑结构示意图。图2是本专利技术基于数据中心的分布式飞行数据处理系统逻辑结构示意图。图3是本专利技术中的管制区示意图。具体实施方式本专利技术中包含的技术术语有：ATCs(Air Traffic Control System)：空中交通管制自动化系统。责任管制单位(Control Unit of Responsibility)：对航班有管制权限的单位。责任管制区(Area of Responsibility)：责任管制单位负责管制的区域。管制移交(Control Hand-Over)：责任管制员将某飞行目标的管制权交给另一管制员的操作。飞行计划(Flight Plan)：航空运营人为达到其飞行活动的目的，制定的包括运行安排和有关航空器、航路、航行、空域、机场、时刻等内容的飞行活动方案。飞行数据(Flight Data)：空中交通管制自动化系统对飞行计划处理产生的用于管制指挥的数据记录集。预激活(Pre-active)：飞行计划的一种状态，此状态表示该航班即将由本管制单位管制。下面结合本专利技术的实施方式进行全面详细阐述。为了解决分布式空管自动化系统的飞行数据处理各自为政，对同一航班的飞行数据处理结果不一致的问题，需要统一各地管制单位空管自动化系统对同一航班的飞行数据，由一个数据中心系统与各地空管自动化系统进行信息交互，收集、处理、分发飞行数据给有关空管自动化系统，使有关空管自动化系统对同一航班的飞行数据保持一致。基于数据中心的分布式飞行数据处理方法主要内容为：1)基于数据中心的分布式飞行数据处理系统逻辑结构；2)数据中心系统与空管自动化系统的飞行数据交换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于数据中心的分布式飞行数据处理方法，其特征在于，包括：设立飞行数据中心系统，统一管理全区域的所有飞行数据信息，存储飞行计划实施中从起飞到降落全生命周期的飞行轨迹数据，根据飞行轨迹，分发飞行数据给各地空管自动化系统；提供中心系统与各地系统间飞行数据交换报文协议，数据中心系统向空管自动化系统分发飞行数据，空管自动化系统向数据中心系统同步飞行数据，均使用飞行数据交换报文协议；数据中心系统的飞行数据与空管自动化系统的飞行数据数据交换协议进行数据交换，包括：(a1)、数据中心系统接收来自空管自动化系统飞行数据交换报文进行处理，飞行数据交互报文包含飞行计划的信息；(a2)、数据中心系统根据分发时机向空管自动化系统分发处理后的飞行数据交互报文；空管自动化系统的飞行数据处理增加与数据中心系统的飞行数据交换报文处理，包括：(b1)空管自动化系统发送飞行数据交换报文到数据中心系统，飞行数据交换报文中的飞行轨迹信息为本管制区域的飞行轨迹；(b2)空管自动化系统接收来自数据中心系统的飞行数据交换报文并进行数据处理。

【技术特征摘要】
1.一种基于数据中心的分布式飞行数据处理方法，其特征在于，包括：设立飞行数据中心系统，统一管理全区域的所有飞行数据信息，存储飞行计划实施中从起飞到降落全生命周期的飞行轨迹数据，根据飞行轨迹，分发飞行数据给各地空管自动化系统；提供中心系统与各地系统间飞行数据交换报文协议，数据中心系统向空管自动化系统分发飞行数据，空管自动化系统向数据中心系统同步飞行数据，均使用飞行数据交换报文协议；数据中心系统的飞行数据与空管自动化系统的飞行数据数据交换协议进行数据交换，包括：(a1)、数据中心系统接收来自空管自动化系统飞行数据交换报文进行处理，飞行数据交互报文包含飞行计划的信息；(a2)、数据中心系统根据分发时机向空管自动化系统分发处理后的飞行数据交互报文；空管自动化系统的飞行数据处理增加与数据中心系统的飞行数据交换报文处理，包括：(b1)空管自动化系统发送飞行数据交换报文到数据中心系统，飞行数据交换报文中的飞行轨迹信息为本管制区域的飞行轨迹；(b2)空管自动化系统接收来自数据中心系统的飞行数据交换报文并进行数据处理。2.根据权利要求1所述的基于数据中心的分布式飞行数据处理方法，其特征在于，所述(a1)的飞行计划的信息包括航班号、二次代码、起飞机场、预计起飞时间、实际起飞时间、落地机场、预计到达时间、飞行总时间、备降机场、飞行规则、飞行类型、机型和尾流、机载设备、领航计划报航路、申请高度、巡航速度、许可高度、其他情报、注册号等，以及在空管自动化系统中计算的飞行轨迹信息；并且，(a1)飞行数据交换报文进行处理的内容包括：对数据中心系统的航路分析处理范围为全区域范围，不进行飞行剖面计算，生成2D轨迹，根据2D轨迹进行飞越航路点的时间预测，同时根据2D轨迹、申请高度，判断航路点所属的管制区域，用责任管制区空管自动化系统的飞行轨迹更新数据中心系统的相应管制区的飞行轨迹，并修正更新责任管制区后剩余飞行阶段的预测飞行时间，存储飞行计划全生命周期的飞行数据，同时根据判断的管制空域进行数据分发。3.根据权利要求1所述的基于数据中心的分布式飞行数据处理方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳学梅，陈文秀，陈玉秋，郑亦斌，张笑非，应伟煜，毛侃伦，黄键，顾晓纬，茅晓峰，孙浩，高彦杰，
申请(专利权)人：南京莱斯信息技术股份有限公司，中国民用航空华东地区空中交通管理局，
类型：发明
国别省市：江苏;32