二維碼技術與GPS 定位技術在航務智能工作系統中的運用

呂廣舒 畢麗波

（1、黑龍江省機場管理集團有限公司飛行區管理部，黑龍江 哈爾濱 150000 2、黑龍江空管分局技術保障部，黑龍江 哈爾濱 150000）

1 航務工作現狀

截至2018 年底，航務工作處于人工巡檢階段，沒有任何信息化支撐，傳統管理方式嚴重制約航務工作的統一管理和各項航務業務的進一步開展。傳統的航務工作均是手工記錄，巡檢中航向等設備海量參數需要長時間錄入，每次設備巡檢都占用大量時間。隨著航班量增長，航務工作也日益繁重，現有工作方式已無法滿足航務工作需求。

2 智能工作系統的提出

2018 年底，導航隊提出基于二維碼技術和GPS 定位技術新思路。采用先進信息技術相結合理念，把傳統航務繁重的工作變為高效、快捷的航務新業務流程。二維碼技術和GPS 定位解決了航務以往假巡檢、難巡檢問題。在此基礎上開發航務智能工作系統（APP）和航務智能工作管理后臺應用。

2.1 各環節結合了二維碼技術的標識功能

在設備管理、巡檢各環節等各環節以設備ID、配件ID 等作為標識，用二維碼標識，APP 掃描后提取設備、配件等信息，二維碼采用MD5 加密技術，防止第三方軟件涉密。在巡檢、維修環節，通過掃描方式實現。

2.2 二維碼實現了管理流程的標準化操作

APP 集成上百項功能，每個功能均是掃描二維碼后進行流程選擇，航務人員按流程操作。巡檢功能涵蓋省內各機場的各類航務設備幾百項檢查流程。

2.3 GPS 定位結合二維碼解決了假巡檢問題

采用GPS 定位技術實時驗證巡檢員位置，檢驗是否到現場工作。當使用APP 進行巡檢時，錄入參數后，如果GPS 定位沒有在指定范圍內，則提示無法進行保存。

2.4 實現各機場個性化權限和需求

針對各機場航務設備不一致情況，采用自己獨立定制的APP 功能頁面。

2.5 實現離線巡檢

各機場GPRS 信號不良時，可采用離線方式進行巡檢。

3 智能工作系統的實現

3.1 系統規劃

APP 采用bs/cs 混合結構設計，其中在APP 端實現了離線的cs 設計，如圖1 所示。

圖1 航務智能工作系統的網絡結構

3.2 基于二維碼的加密模式設計

設備信息錄入數據庫后，自動生成加密后的二維碼，采用AES 和ECC 相結合模式進行，設備信息包括GPS 經緯度、校飛日期，以附件形式上傳臺站圖、設備電路圖等信息，形成的二維碼如圖2。

圖2 二維碼格式

加密后二維碼如圖3。

3.3 解密效率

以讀取純文本方式進行解密，在實際操作中，需要設置虛擬環境中增加如下配置：-Xmx1535M -Xms1536M，經測試如表1 所示。

表1 解密測試表

結論：在二維碼包含基本字段在512 字符以下信息時，完全滿足日常操作需求。

3.4 GPS 定位系統在本項目中的應用

GPS 定位主要用于驗證操作員位置信息。民用GPS 定位精度較低，本項目中采購平板設備為小米4plus，定位精度經測試約為：8 米-26 米之間，此精度不滿足日常巡檢需求。

本項目采用參考加權最小二乘解來糾正GPS 定位偏移量，在實際應用中驗證，測試精度控制在5 米內。

首先掃描設備二維碼，獲取設備GPS 參考位置信息，然后在定位時進行采集多次GPS 位置樣本數據，如圖4-5。

圖4 采集GPS 位置糾偏前數據

圖5 采集GPS 位置糾偏后數據

3.5 室內設備檢查GPS 衛星信號不足問題的解決

在一些臺站，室內GPS 衛星信號嚴重不足，經考察和測試，采用室內衛星天線來彌補信號，設備輸入為5v 或者12v 低電壓，在安全上采用過載報警方式，此類低電壓設備安全類事故率低于0.00000001%，一般是由于老化造成失效損壞，火災類或者電器類爆炸事故幾乎沒有。

4 結論

在項目開發中，積累了很多寶貴經驗，為以后的項目擴展、再開發、項目升級以及和外部系統對接都提供了基礎。航務巡檢數據也作為將來航務系統的核心大數據根本。