安全保障因素下的民航空管信息处理系统研究

安全保障因素下的民航空管信息处理系统研究

张箭

关键字：安全保障民航空管信息处理系统关键技术

一、前言

民航空管信息处理系统是民航飞行安全中最重要的保障性单位，涵括管制指挥、航空气象、通信导航、航行情报等几大部分，一共有15个保障岗位，对飞机的调配、指挥及紧急情况的处理负责。在空管的信息处理方面，考虑到高技术的密度较大，处理的速度和准确度的要求都非常高，因此，实现起来难度较大。随着计算机技术的不断发展，通过计算机方式来取代人工操作，在系统的综合保障能力方面得到了提高，进而提高了工作时效。

二、系统结构

1、设计要求

基于安全保障的民航空管信息处理系统在结构设计上应该遵循以下几个要求：第一，继承性，要继承我国内外的一些现成系统的成功经验和好的设计思路及风格；第二，创新性，随着计算机技术的快速发展，在操作平台、开发平台以及网络技术等方面变化较大，再加上民航业务量不断增加，业务变化较快，因此，在系统设计上就要充分体现创新性；第三，基于安全保障的信息处理系统必须具备高性能及良好的安全机制条件，因此，在系统设计的选型、开发等方面应严格考虑到其技术的可行性。第四，扩展性，信息处理系统的设计应具备良好的扩展性和升级能力。第五，信息处理系统在软件配置与负载平衡等方面应配合交换机产品，与路由器等产品所支持的最先进技术相结合，以随时适应机构的变化，并通过平衡网络的流量，从而提高网络的性能。

2、拓扑结构

信息处理系统目前采用的比较成熟的组网技术主要是CAATIS技术，即千兆快速以太网构建的计算机网络，这种网络在速度、性能、可扩展性及容错性和造价性等方面具有良好的优势。CAATIS的整个网络在物理上主要采用两级分层的结构，在顶层的节点配置出一台具有第三层交换功能的千兆中心交换机，并在下面分别连接多个分节点，在每个分节点各配置三台可堆叠的交换机。同时，通过五类双绞线将网络设备互连，形成从千兆到主干，到百兆的高性能、高速度的局域网。中心交换机除了与每个分节点直接相连之外，还可以与WWW服务器、数据库服务器以及电子邮件等相连，为节点用户及远程用户提供各种服务，采用TCP/IP、IPX及NETBUI等协议，再由五十多台PIII微机组成计算机网络系统。

3、CAATIS的基本组成

CAATIS软件所面向的用户具有很多类型，主要包括非空管用户、空管业务处理用户及统计人员等，系统根据所面向的用户群，所呈现出来的有非空管用户层、空管业务处理层及统计管理层和决策管理层等多种结构。

CATIS软件所包含的系统主要有：第一，区调信息处理子系统，主要用于完成来自国内外各有关机场的电报信息的接收、转码及存储和电报的分析处理，还包括飞行进程单的自动制作和打印，飞行动态表的自动填写，计划的自动制作等等。

第二，站调处理子系统，用于完成空管电报信息的接收、转码、存储及电报的分析处理等，拍发起飞、落地、领航等各种类型的电报，以及飞行动态表的自动填写，落地计划的自动制作，并与其他机场的空管部门实行自动索取或应答的相关信息。

第三，塔台处理子系统，通过服务器及时索取最新的航班动态信息，打印飞行进程单，并实现天气信息、最新航行情报等通过地空广播实现消息发布。

第四，雷达编码分配子系统，根据国际民航组织ICAO实现自动分配的雷达编码，并充分结合当天的飞行计划进行编排，在打印飞行进程单及通知站调发起飞报及领航计划报时，附带上雷达编码的内容。

第五，指挥进程单子系统，主要依据事先建立好的进程单数据库，并对某个具体的航班和当时的航路天气情况相结合，对各位置报告点的时间，采用表格的形式打印出来。

第六，事件预测子系统，该系统则主要包括预测航班的延误，飞行的流量及飞行的时间间隔等。

第七，统计及行政管理子系统，主要包括对飞机停场的时间，航班的架次以及航班的正常率等；还有使用夜航的设备、夜餐、电脑查岗等。

4、关键技术要点

基于安全保障的民航空管信息处理系统，其关键技术主要有以下几个方面：第一，系统的设计实现了MCSM的并发性策略，在系统的数据处理能力和资源利用率等方面给予了极大的提高；第二，针对系统的多码制转换、串行的通信及网络通信并存，对通信功能进行高效设计，对CAATIS的整体性能给予极大的提高；第三，通过语义对象模型进行CAATIS数据库的对象设计，对建模效率和模型易用性给予极大的提高。

5、MCSM算法

在CAATIS中，对MCSM并发性策略进行设计，通过对消息系统、临界区以及同步机制、互斥机制等有机几个起来进行考虑，取长补短，更好的解决主程序及电报收发文程序、电报处理程序等并发运行的问题。

三、结论

在我国民航空管中，计算机技术和信息科技是创新空管的工作模式之一，在减少或杜绝差错，提高安全保障能力等方面成为重要的方式和途径。在本文中，就基于安全保障的信息处理系统的关键技术要点进行了论述，相信在未来几年，信息处理系统将得到更加完善，应用技术将会得到进一步提高。

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