基于云計(jì)算技術(shù)的新一代空管信息系統(tǒng)架構(gòu)研究

李成功 辛?xí)阅?裘小晨 王景偉

1(華北計(jì)算技術(shù)研究所 北京 100083)2(69089部隊(duì) 新疆 庫爾勒 841000)

?

基于云計(jì)算技術(shù)的新一代空管信息系統(tǒng)架構(gòu)研究

李成功1辛?xí)阅?裘小晨1王景偉2

1(華北計(jì)算技術(shù)研究所 北京 100083)2(69089部隊(duì) 新疆 庫爾勒 841000)

鑒于傳統(tǒng)架構(gòu)的空管信息系統(tǒng)不能適應(yīng)我國空管事業(yè)的快速發(fā)展，分析我國現(xiàn)有空管信息系統(tǒng)建設(shè)模式和技術(shù)架構(gòu)面臨的問題和挑戰(zhàn)，介紹云計(jì)算技術(shù)的優(yōu)勢和特點(diǎn)，總結(jié)云計(jì)算技術(shù)在國內(nèi)外空管信息系統(tǒng)建設(shè)中應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。針對新一代空管信息系統(tǒng)分級部署、協(xié)同運(yùn)行、信息分級處理的特點(diǎn)，提出基于云計(jì)算技術(shù)的新一代空管信息系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)構(gòu)想。研究表明，新架構(gòu)可有效提升空管信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力、信息共享水平和運(yùn)維保障能力。

云計(jì)算技術(shù) 新一代空管信息系統(tǒng) 系統(tǒng)架構(gòu)

0 引 言

空管信息系統(tǒng)是我國空管保障體系的重要組成部分，對提高國土防空安全水平、提升空管安全保障能力、維護(hù)空中交通秩序、確保空中交通暢通、提高飛行效率起著至關(guān)重要的作用。隨著全球空管一體化、軍隊(duì)訓(xùn)練任務(wù)多樣化、空管應(yīng)急響應(yīng)智能化、通航飛行與無人機(jī)飛行規(guī)模化等新趨勢的發(fā)展，我國現(xiàn)有空管信息系統(tǒng)的建設(shè)模式和技術(shù)架構(gòu)面臨不少問題和挑戰(zhàn)。

隨著云計(jì)算技術(shù)的研究和發(fā)展，其對計(jì)算機(jī)科學(xué)和應(yīng)用產(chǎn)生了極大的影響，相應(yīng)地促進(jìn)了IT基礎(chǔ)架構(gòu)的變革，國內(nèi)外各航空企業(yè)和空管部門也開始逐步采用云計(jì)算作為其基礎(chǔ)架構(gòu)以期提高系統(tǒng)的性能和部門的效率。在新形勢下，如何借鑒國內(nèi)外空管信息系統(tǒng)建設(shè)的新理念，采用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)技術(shù)等新技術(shù)體制，構(gòu)建新一代空管信息系統(tǒng)架構(gòu)，以提升我國空管信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力、信息共享水平和運(yùn)維保障能力，成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。

1 我國空管信息系統(tǒng)建設(shè)中存在的問題及面臨的挑戰(zhàn)

我國空管信息系統(tǒng)經(jīng)過五十多年的發(fā)展，已初具規(guī)模，自動(dòng)化水平顯著提高，管制指揮手段得到改善，極大地提高了我國空管安全保障能力和全方位服務(wù)水平。但是我國現(xiàn)有空管信息系統(tǒng)架構(gòu)大都按照傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要存在以下問題和挑戰(zhàn)：

(1) 空管信息系統(tǒng)設(shè)備“七國八制”，缺少智能化統(tǒng)一運(yùn)維手段

我國空管信息系統(tǒng)經(jīng)歷了一個(gè)從引進(jìn)到國產(chǎn)化的過程。在前期引進(jìn)了美國雷神、馬丁的自動(dòng)化系統(tǒng)，后期則主要由川大智勝、萊斯、民航二所等國內(nèi)廠商承建。由于設(shè)備種類多，型號不一致，加上缺少統(tǒng)一的智能化和遠(yuǎn)程運(yùn)維監(jiān)控手段，運(yùn)維成本高，運(yùn)維保障效率低。

(2) 空管業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件與基礎(chǔ)平臺緊密耦合，系統(tǒng)集成和升級難度較大

由于系統(tǒng)建設(shè)中各生產(chǎn)廠商使用的硬件設(shè)備、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、GIS平臺等基礎(chǔ)軟硬件平臺五花八門，加上不同廠商的業(yè)務(wù)軟件技術(shù)體制不同，與基礎(chǔ)軟硬件平臺緊密耦合，存在系統(tǒng)集成難度大、升級改造成本高等一系列問題。

(3) 各級空管信息系統(tǒng)獨(dú)立建設(shè),各類信息分別處理，計(jì)算資源未能有效利用

目前我國軍民航空管信息系統(tǒng)自成體系，各級空管系統(tǒng)分片建設(shè)。由于上下級之間、同級空管信息系統(tǒng)之間未建立按需共享業(yè)務(wù)處理服務(wù)的機(jī)制，大都采用本地信息處理模式，大量業(yè)務(wù)模塊重復(fù)安裝部署，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)重復(fù)處理現(xiàn)象嚴(yán)重，系統(tǒng)計(jì)算資源浪費(fèi)嚴(yán)重。

(4) 現(xiàn)有空管信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采用本地存儲模式，大量歷史數(shù)據(jù)得不到有效利用

空管系統(tǒng)運(yùn)行過程中積累了大量的歷史數(shù)據(jù)，但是現(xiàn)有空管系統(tǒng)大都采用本地存儲模式，由于本地存儲資源有限，大量寶貴的歷史數(shù)據(jù)被定期清理，造成極大的數(shù)據(jù)資源的浪費(fèi)。同時(shí)缺少開展大數(shù)據(jù)挖掘分析的基礎(chǔ)條件，數(shù)據(jù)價(jià)值得不到有效利用。

2 云計(jì)算技術(shù)及其發(fā)展應(yīng)用情況

2.1 云計(jì)算技術(shù)簡介

云計(jì)算是一種新的計(jì)算模式，由分布式計(jì)算、并行計(jì)算和網(wǎng)格計(jì)算的發(fā)展而來[1]。云計(jì)算技術(shù)是分布式計(jì)算、并行計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算、效用計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲、虛擬化、負(fù)載均衡等傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物。

基于云計(jì)算技術(shù)的系統(tǒng)可通過使計(jì)算分布在大量的分布式計(jì)算機(jī)上，而非本地計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中，使得企業(yè)能夠根據(jù)應(yīng)用需求訪問計(jì)算資源、存儲資源、網(wǎng)絡(luò)資源等各類資源。采用云計(jì)算技術(shù)架構(gòu)能使企業(yè)以較低的成本獲取安全、可靠的存儲和計(jì)算能力，減少對非核心業(yè)務(wù)的投入，強(qiáng)化自己在核心領(lǐng)域的競爭優(yōu)勢。

與傳統(tǒng)架構(gòu)相比較，云計(jì)算架構(gòu)有一些優(yōu)勢：能賦予用戶前所未有的計(jì)算能力，對于大規(guī)模數(shù)據(jù)處理、科學(xué)計(jì)算等需要高性能計(jì)算的業(yè)務(wù)領(lǐng)域，云計(jì)算有很好的應(yīng)用前景；通過提供服務(wù)器虛擬化、存儲虛擬化、應(yīng)用虛擬化、平臺虛擬化、桌面虛擬化等虛擬化技術(shù)的運(yùn)用，支持用戶在任意位置、使用各種終端獲取應(yīng)用服務(wù)；系統(tǒng)規(guī)模可以動(dòng)態(tài)伸縮，滿足應(yīng)用和用戶規(guī)模增長的需要；由于使用了數(shù)據(jù)多副本容錯(cuò)、計(jì)算節(jié)點(diǎn)同構(gòu)可互換等措施來保障服務(wù)的高可靠性，云端數(shù)據(jù)的可靠性增強(qiáng)。

2.2 云計(jì)算技術(shù)在空管信息化系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

FAA和歐控在所開展的廣域信息管理(SWIM)研究工作中，均已將云計(jì)算的理念、虛擬化技術(shù)和云存儲技術(shù)等納入其技術(shù)路線的考慮范圍，以解決其在推進(jìn)美國下一代航空運(yùn)輸系統(tǒng)(NextGen)與歐洲單一天空空中交通管理研究計(jì)劃(SESAR)過程中面臨的海量信息的采集、分類和標(biāo)準(zhǔn)化，數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲以及各個(gè)系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享的問題。

2011年，美國聯(lián)邦管理與預(yù)算辦公室(OMB)發(fā)布了聯(lián)邦云計(jì)算戰(zhàn)略，提供了決策框架和相關(guān)案例以支持各個(gè)部門向云計(jì)算遷移。重點(diǎn)論述了實(shí)現(xiàn)云計(jì)算所需的資源，并且明確了聯(lián)邦政府在推進(jìn)采用云計(jì)算技術(shù)中的行動(dòng)、作用及職責(zé)。在此政策精神指導(dǎo)下，F(xiàn)AA于2012年底正式提出了空管云計(jì)算發(fā)展戰(zhàn)略，計(jì)劃通過政策和流程的支持，形成一種新的IT環(huán)境，將基礎(chǔ)設(shè)施、平臺、軟件等資源進(jìn)行整合，構(gòu)建公眾云、私人云、社區(qū)云或者混合云等應(yīng)用模式，使得部門內(nèi)部可以獲取、設(shè)計(jì)并使用云服務(wù)。目前正在兩個(gè)主要領(lǐng)域?qū)嵤┰朴?jì)算舉措：NAS系統(tǒng)和非NAS系統(tǒng)。此外，通用電氣(GE)公司和美國國家航空航天局(NASA)合作開展研究計(jì)劃，準(zhǔn)備將下一代空中交通管理系統(tǒng)帶入“云”時(shí)代。

歐洲也開展了將云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用于空管信息系統(tǒng)建設(shè)的研究，英國的四大機(jī)場之一Gatwick通過與合作的航空公司共享數(shù)據(jù)信息，利用云計(jì)算資源為乘客提供更便捷、更實(shí)時(shí)的航空旅行信息。英國航空管制巨頭NATS公司宣布為保證未來業(yè)務(wù)增長戰(zhàn)略的需要，將公司基于桌面的IT服務(wù)全部轉(zhuǎn)向可以提供靈活、快速應(yīng)對變化的云計(jì)算架構(gòu)。Frequentis公司的研究人員提出了航空云服務(wù)ACS(Aeronautical Cloud Services)的概念，將衛(wèi)星通信地面站、VHF/LDACS數(shù)據(jù)鏈、空管服務(wù)信息處理系統(tǒng)AMHS(Air Traffic Services Message Handling System)、扇區(qū)地面控制系統(tǒng)SFC(Sector Floor Control)整合作為云資源，通過虛擬化為用戶提供統(tǒng)一完整的航空云服務(wù)。

我國在空管云計(jì)算應(yīng)用方面也做了不少嘗試，民航東北地區(qū)空中交通管理局結(jié)合信息化辦公環(huán)境，提出了民航東北空管局桌面虛擬化建設(shè)方案[2]。通過將協(xié)同辦公系統(tǒng)、電子政務(wù)平臺、即時(shí)通信系統(tǒng)、電子值班日記系統(tǒng)等各種信息化應(yīng)用軟件統(tǒng)一發(fā)布到虛擬化桌面中，辦公用戶無需安裝各種軟件，即可使用各種信息化應(yīng)用。民航華東地區(qū)空中交通管理局的葉云斐，針對華東地區(qū)巨大的航班吞吐量，提出了一套基于云計(jì)算平臺的CDM系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案[1]。通過測試驗(yàn)證，該系統(tǒng)架構(gòu)具備良好的計(jì)算能力和業(yè)務(wù)處理能力，使用靈活，滿足系統(tǒng)安全可靠、成本低、易拓展的需求。中國電子科技集團(tuán)公司第二十八研究所的肖雪飛，提出了基于云計(jì)算技術(shù)設(shè)計(jì)了自動(dòng)化飛行服務(wù)站云計(jì)算中心體系架構(gòu)[3]，描述了需要實(shí)現(xiàn)該體系架構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)。中國電子科技集團(tuán)公司第十五研究所在國家飛行流量監(jiān)控中心系統(tǒng)建設(shè)中引入計(jì)算虛擬化、存儲虛擬化和網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)，在提高資源使用率的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源、存儲資源和網(wǎng)絡(luò)資源的統(tǒng)一調(diào)度、管理。該系統(tǒng)自上線運(yùn)行開始后，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，虛擬化技術(shù)的發(fā)揮的優(yōu)勢日漸顯現(xiàn)。

3 基于云計(jì)算技術(shù)的新一代空管信息系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1 基于云計(jì)算技術(shù)的新一代空管信息系統(tǒng)體系架構(gòu)

為解決已建系統(tǒng)存在的問題，我們建議采用云計(jì)算的理念進(jìn)行新一代空管信息系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計(jì)，形成我國新一代空管一體化運(yùn)行的混合云架構(gòu)。其中軍航空管云采用私有云方式，通航與無人機(jī)空管云采用公有云方式，民航空管云與國家空管云采用私有云與公有云混合云方式，架構(gòu)如圖1所示。

(1) 信息感知層

通過獲取監(jiān)視數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、情報(bào)數(shù)據(jù)以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)等空管要素信息，實(shí)現(xiàn)對空管運(yùn)行環(huán)境的全面感知，并通過各種接入網(wǎng)絡(luò)將感知信息向上層匯聚。

(2) 云數(shù)據(jù)傳輸層

基于數(shù)據(jù)傳輸總線完成各種數(shù)據(jù)來源和各級云節(jié)點(diǎn)間的信息互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)空管監(jiān)視數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、情報(bào)數(shù)據(jù)、計(jì)劃數(shù)據(jù)、節(jié)點(diǎn)間產(chǎn)品數(shù)據(jù)和節(jié)點(diǎn)內(nèi)部業(yè)務(wù)信息數(shù)據(jù)的高效流轉(zhuǎn)。

(3) 云基礎(chǔ)設(shè)施層

通過路由器和交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將分布在各級管制中心的硬件資源連接成一個(gè)資源池，利用虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)硬件資源按需分配、調(diào)度和管理。

(4) 云平臺層

根據(jù)各級空管信息系統(tǒng)對基礎(chǔ)軟硬件環(huán)境和數(shù)據(jù)處理能力的需求，整合數(shù)據(jù)庫、中間件、GIS平臺和插件框架等基礎(chǔ)軟件，其屏蔽了底層復(fù)雜的操作，提供了可滿足特定需求的云計(jì)算平臺，基于分布式緩存、并行計(jì)算、異步渲染、環(huán)境集成計(jì)算等技術(shù)向上層提供服務(wù)支撐。

(5) 云數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)層

為新一代空管信息系統(tǒng)運(yùn)行所需的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的存儲、管理和共享服務(wù)，并對外提供數(shù)據(jù)統(tǒng)一訪問引擎、數(shù)據(jù)生命周期管理、共享管理等功能。并根據(jù)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不同，構(gòu)建基于私有云的軍航空管數(shù)據(jù)中心、基于公有云的通航與無人機(jī)空管數(shù)據(jù)中心、基于私有云與公有云混合云的國家空管數(shù)據(jù)中心和民航空管數(shù)據(jù)中心，對上層業(yè)務(wù)提供云數(shù)據(jù)服務(wù)。

(6) 云業(yè)務(wù)應(yīng)用層

采用SOA架構(gòu)，將業(yè)務(wù)邏輯封裝成服務(wù)組件，并根據(jù)業(yè)務(wù)流程進(jìn)行組合和復(fù)用。以服務(wù)形式面向給軍航用戶、民航用戶、通航用戶和無人機(jī)用戶，提供空管信息處理、空管業(yè)務(wù)應(yīng)用、專項(xiàng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、空管業(yè)務(wù)保障、會議協(xié)商等空管基礎(chǔ)應(yīng)用服務(wù)，支撐上層流量管理系統(tǒng)、空域管理系統(tǒng)、管制自動(dòng)化系統(tǒng)、通航服務(wù)系統(tǒng)、無人機(jī)系統(tǒng)等業(yè)務(wù)應(yīng)用。

(7) 云安全管理

負(fù)責(zé)新一代空管信息系統(tǒng)的安全管理，面向不同層級提供不同的云安全管理服務(wù)。

(8) 云平臺管理

對云架構(gòu)所需的TaaS、IaaS、DaaS、PaaS和SaaS等各層應(yīng)用進(jìn)行統(tǒng)一管理，提供用戶管理、訪問權(quán)限管、部署調(diào)度管理、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理等功能應(yīng)用。

3.2 新一代空管信息系統(tǒng)云平臺部署架構(gòu)

針對新一代空管信息系統(tǒng)分級部署、協(xié)同運(yùn)行、信息分級采集匯總的特點(diǎn)，以及其復(fù)雜的、立體的、交叉的傳輸需求。通過定義良好的結(jié)構(gòu)來降低層級間和層內(nèi)不同模塊間的耦合度，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一傳輸、統(tǒng)一管理和統(tǒng)一服務(wù)能力，新一代空管信息系統(tǒng)部署如圖2所示。

圖2 基于云計(jì)算平臺的新一代空管信息系統(tǒng)部署圖

總體設(shè)計(jì)層面將考慮建立“基于多鏈路的統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集傳輸”，通過構(gòu)建高效、穩(wěn)定、安全的敏捷數(shù)據(jù)交換體系，屏蔽底層傳輸鏈路的異構(gòu)性和傳輸手段的多樣性，實(shí)現(xiàn)空管海量數(shù)據(jù)的快速獲取和敏捷交換。針對面向全國軍航、民航、通航和無人機(jī)用戶提供空管信息保障能力，提供立體化的共享服務(wù)體系的需求。考慮建立“面向全網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)服務(wù)”，構(gòu)建全局的數(shù)據(jù)統(tǒng)一視圖和元數(shù)據(jù)同步機(jī)制，向總部級、地區(qū)級、分區(qū)級和機(jī)場級等不同業(yè)務(wù)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)服務(wù)。針對不同級別空管信息系統(tǒng)對數(shù)據(jù)處理、存儲需求的差異，考慮建立“基于分布式節(jié)點(diǎn)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)存儲、處理與管理”，在總部云級節(jié)點(diǎn)存儲空管數(shù)據(jù)的全集，并面向軍航陸海空總部、民航空管局和國家空域管理中心等總部用戶，為開展空管戰(zhàn)略規(guī)劃層面的數(shù)據(jù)分析和挖掘工作，提供全服務(wù)能力。區(qū)域云節(jié)點(diǎn)和分區(qū)云節(jié)點(diǎn)作為空管數(shù)據(jù)服務(wù)的主力節(jié)點(diǎn)，面向體系業(yè)務(wù)運(yùn)行和戰(zhàn)術(shù)層面的數(shù)據(jù)分析需求，提供體系內(nèi)數(shù)據(jù)和責(zé)任數(shù)據(jù)的全服務(wù)。機(jī)場云節(jié)點(diǎn)是數(shù)據(jù)服務(wù)的加速節(jié)點(diǎn)，面向?qū)崟r(shí)空管業(yè)務(wù)運(yùn)行需求，為本級節(jié)點(diǎn)提供數(shù)據(jù)緩存和訪問加速的能力，強(qiáng)調(diào)以最短路徑、最快速度、最小代價(jià)為終端提供數(shù)據(jù)供給服務(wù)。

3.3 優(yōu)勢分析

(1) 按需定義所需計(jì)算和存儲能力，提升資源使用效率

用戶可對已經(jīng)池化的各種計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲等虛擬資源進(jìn)行整合和統(tǒng)一管理，根據(jù)不同級別、不同規(guī)模的空管信息系統(tǒng)對資源的需求，定制虛擬機(jī)資源模板，實(shí)現(xiàn)資源的動(dòng)態(tài)申請、管理、分配和回收，提升資源整體使用效率。

(2) 提供面向數(shù)據(jù)全生命周期的管理，充分發(fā)揮空管數(shù)據(jù)價(jià)值

面向全國軍航、民航、通航和無人機(jī)用戶建立立體化的信息共享服務(wù)體系，使用全局的數(shù)據(jù)統(tǒng)一視圖和元數(shù)據(jù)同步機(jī)制，提供數(shù)據(jù)統(tǒng)一訪問引擎、數(shù)據(jù)生命周期管理、共享管理等數(shù)據(jù)管理工具，為后續(xù)開展空管數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)挖掘、大數(shù)據(jù)分析等提供支撐。

(3) 采用分布式存儲處理機(jī)制，提升數(shù)據(jù)處理效率

通過構(gòu)建總部云級節(jié)點(diǎn)、區(qū)域云節(jié)點(diǎn)、分區(qū)云節(jié)點(diǎn)和機(jī)場云節(jié)點(diǎn)四類數(shù)據(jù)分布式存儲和管理節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的體系化分級管理和分布式數(shù)據(jù)處理。使用并行計(jì)算、分布式緩存等云計(jì)算技術(shù)，可在不額外增加硬件成本的基礎(chǔ)上，提升數(shù)據(jù)處理效率。

(4) 提供高效、自動(dòng)化的云平臺管理功能，降低系統(tǒng)維護(hù)成本

通過云管理平臺的多維度、高效的監(jiān)控管理功能，可以實(shí)現(xiàn)對服務(wù)器、存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施等云基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控與遠(yuǎn)程自動(dòng)化、智能化管理。在滿足用戶業(yè)務(wù)軟件對資源的服務(wù)需求的同時(shí)，能夠減少系統(tǒng)運(yùn)維成本。

4 結(jié) 語

目前，我國航空事業(yè)的發(fā)展，特別是近些年來軍事飛行、民航運(yùn)輸飛行、通航飛行以及無人機(jī)飛行任務(wù)和頻次的增加，對我國空管運(yùn)行保障業(yè)務(wù)提出了新的要求，需要重新規(guī)劃和設(shè)計(jì)新一代空管信息系統(tǒng)體系架構(gòu)。本文在總結(jié)現(xiàn)有空管信息系統(tǒng)建設(shè)中存在問題及面臨的挑戰(zhàn)基礎(chǔ)上，借鑒國內(nèi)外空管信息系統(tǒng)建設(shè)的新理念。針對新一代空管信息系統(tǒng)分級部署、協(xié)同運(yùn)行、信息分級采集匯總的特點(diǎn)，以及其復(fù)雜的、立體的、交叉的傳輸需求，提出了基于云計(jì)算技術(shù)的新一代空管信息系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)構(gòu)想。并對新架構(gòu)的優(yōu)勢進(jìn)行了詳細(xì)分析，為研究新時(shí)期空管信息系統(tǒng)建設(shè)提供了有益的參考價(jià)值。

云計(jì)算技術(shù)作為一項(xiàng)新興的技術(shù)，在我國新一代空管信息系統(tǒng)的具體實(shí)踐應(yīng)用還處于探索階段，新技術(shù)的應(yīng)用在改變空管服務(wù)提供方式的同時(shí)也面臨一些挑戰(zhàn)。例如面向不同空管用戶的各類空管應(yīng)用如何更好安裝部署問題，不同保密級別的數(shù)據(jù)如何存儲管理問題以及空管云應(yīng)用安全性問題，還需要我們進(jìn)一步深入研究和論證。

[1] 葉云斐，陳曉建，陳偉青,等．基于云計(jì)算的民航協(xié)同決策系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)研究[J]．軟件產(chǎn)業(yè)與工程，2015(4)：36-41．

[2] 戴元．桌面虛擬化技術(shù)在空管信息化中的應(yīng)用[J]．硅谷，2012(2)：133-134．

[3] 肖雪飛，于淼，張慶海．自動(dòng)化飛行服務(wù)站云計(jì)算中心體系架構(gòu)設(shè)計(jì)[J]．指揮信息系統(tǒng)與技術(shù)，2014，5(2)：7-12．

[4] 代軍，楊芳，錢超．云計(jì)算在機(jī)場信息系統(tǒng)中的典型設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J]．制造業(yè)自動(dòng)化，2012(10)：142-143，147．

[5] 石磊．云計(jì)算在航空氣象領(lǐng)域的展望[J]．空中交通管理，2009(8)：33-35．

[6] 王欣．云技術(shù)在航班結(jié)算系統(tǒng)中的應(yīng)用探索[J]．企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2014，33(10)：65-66，96．

[7] 梁爽．基于SOA的云計(jì)算框架模型的研究與實(shí)現(xiàn)[J]．計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用,2011，47(35)：92-95．

[8] 錢葵東，常歌．云計(jì)算技術(shù)在信息系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]．指揮信息系統(tǒng)與技術(shù)，2012，3(6)：51-54．

[9] Vaquero L M, Rodero-Merino L, Caceres J, et al. A break in the clouds: towards a cloud definition[J]. Acm Sigcomm Computer Communication Review, 2008, 39(1):50-55．

[10] FAA Cloud Computing Strategy-Version 1.0[OL]．Federal Aviation Administration，2012.

RESEARCH ON THE NEW GENERATION ATM INFORMATION SYSTEM ARCHITECTURE BASED ON CLOUD COMPUTING TECHNOLOGY

Li Chenggong1Xin Xiaona1Qiu Xiaochen1Wang Jingwei2

1(NorthChinaInstituteofComputingTechnology,Beijing100083,China)2(69089Army,Kuerle841000,Xinjiang,China)

In consideration of the traditional structure of ATM information system can not adapt to the rapid development of China’s air traffic management, and this paper analyzes the problems and challenges of the existing ATM information system construction model and technical architecture in China, introduces the advantages and characteristics of cloud computing technology, and summarizes the experience of cloud computing technology in the construction of ATM information system at home and abroad. Aiming at the characteristics of hierarchical deployment, collaborative operation and information classification of the new generation ATM information system, a new generation ATM information system architecture design concept based on cloud computing technology is proposed. The research shows that the new architecture can effectively improve the data processing capability, information sharing level and operation and maintenance ability of ATM information system.

Cloud computing technology New generation ATM information system System architecture

2017-02-16。空管委課題：“十二五”國家空管科研專項(xiàng)第一批課題專題十二(GKG201412005)。李成功，工程師，主研領(lǐng)域：空中交通管理，空管系統(tǒng)集成，云計(jì)算。辛?xí)阅龋こ處煛ｔ眯〕浚こ處煛Ｍ蹙皞ィこ處煛?/p>

TP3

A

10.3969/j.issn.1000-386x.2017.07.013