一種通用航空飛行管理軟件的設計

四川九洲空管科技有限責任公司 張 江 李涵文 索 宇

近幾年我國在航空領域取得了迅猛的發展，通用航空，航空安全、空域管理及空管保障與服務，無論是在運行層面，還是在空管系統建設、裝備研制和技術研究層面，都必須保持體制、機制、運行概念、裝備和系統要求、技術標準以及空管單位等多方面要素的安全性、協同性和兼容性。利用新技術新方法促進數據信息共享，創新管理模式，增強航空空域管理能力和服務能力，對促進航空產業發展意義重大。

本文基于通用航空服務站項目對通用航空飛行管理軟件分析研究，并對各軟件模塊進行設計，為后續開發工作打下堅實的基礎。

1 背景介紹

通用航空是我國當前重點發展的戰略性新興產業之一，國務院、中央軍委出臺的低空空域管理改革政策，為進一步促進通用航空產業高速發展提供了有力的政策保障。通用航空企業匯聚趨勢明顯，產業發展勢頭良好，以航空制造、航空服務、通航運營、駕駛培訓等業務為主導的通用航空產業體系雛形初步形成，低空空域使用需求已經形成并快速發展。

2 軟件設計

2.1 軟件架構

通用航空服務站系統通用航空飛行管理軟件采用B/S軟件架構，分為客戶端、表示層、應用層和數據層等四層，系統軟件架構如圖1所示。

各層主要功能如下：

（1）客戶端：采用Web瀏覽器，在席位終端上顯示服務站動態網頁或互聯網網頁；服務站操作人員和通航用戶通過網頁完成登錄、輸入、瀏覽、查閱、監控等操作；

（2）數據表示層：表示層基于Web服務器，生成服務站動態網頁，提供各類顯示和操作功能；服務站動態網頁根據用戶輸入和應用層的數據處理結果生成；

（3）數據處理層：應用層包括用戶管理、監視數據處理、各類飛行情報處理、告警與協調救援等數據處理功能，為表示層提供動態顯示數據源；

（4）數據接口層：包括本站數據庫，以及與通用航空飛行服務網站、國際互聯網、國家氣象服務網站、民航網站的連接接口；本站業務數據庫用于數據記錄、存儲；與通用航空飛行服務網站、國際互聯網、國家氣象服務網站、民航網站接口用于獲取與飛行服務相關的外部數據信息，包括公共氣象信息、飛行計劃、航空氣象、航行情報象等信息。

圖1 軟件B/S架構示意圖

2.2 模塊組成

通用航空服務站系統通用航空飛行管理軟件應具有良好的人機界面，操作方便，為通用航空飛行及時提供氣象服務、飛行計劃服務、航行情報服務、飛行情報服務、監視與告警服務、飛行支援、應急救援和其他相關支持。

通用航空飛行管理軟件按其提供的功能可劃分為以下模塊，如圖2所示。

2.3 飛行計劃處理

飛行計劃處理對飛行計劃報文進行接收、譯碼和存儲，提供飛行計劃申報、修改、實施和完成報告進行處理的功能，向通航用戶提供飛行計劃服務。

飛行計劃的處理流程如圖3所示。

圖2 通用航空飛行管理軟件功能模塊圖

圖3 飛行計劃處理流程圖

飛行計劃處理包括：飛行計劃獲取與處理、飛行情報有效性檢查、重復性飛行計劃處理、飛行計劃修改和飛行計劃狀態管理。其功能結構如圖4所示。

圖4 飛行計劃處理功能結構

2.4 氣象情報處理

氣象情報處理完成氣象情報的獲取與處理、分配以及記錄等，為監視數據處理、飛行計劃處理、信息輸出等其他功能提供氣象數據，還可通過話音通信子系統為航空用戶提供氣象情報服務。

氣象情報處理流程如圖5所示。

圖5 氣象情報處理流程圖

2.5 航行情報處理

航行情報處理完成航行情報獲取與處理、分配以及記錄等，通過話音通信子系統為航空用戶提供航行情報服務。

航行情報處理流程如圖6所示。

圖6 航行情報處理流程圖

2.6 飛行情報處理

飛行情報處理完成飛行情報的獲取與處理、分配以及記錄等，通過話音通信子系統為航空用戶提供飛行情報服務。飛行情報處理流程如圖7所示。

圖7 飛行情報處理流程圖

2.7 監視顯示與操作

用戶提供當前空情態勢監視，實時顯示航跡、飛行計劃航跡、地圖以及其他圖形輔助顯示，并提供航跡管理操作和背景圖操作功能。

飛行監視顯示與操作包括ADS-B航跡跟蹤、航跡顯示、地圖顯示、圖形輔助顯示和背景圖層操作功能等。

ADS-B信息處理流程如圖8所示。

圖8 ADS-B航跡處理流程圖

圖9 信息上報處理流程

圖10 話音信息發布處理流程

2.8 告警救援處理

告警救援處理提供告警和協助救援服務的功能，主要包括告警判斷、數據關聯與查詢和協助救援等內容。

2.9 信息發布處理

信息發布處理完成信息上報和話音信息發布，具體處理流程如圖9和圖10所示。

2.10 系統綜合管理

系統綜合管理提供用戶管理、數據管理和記錄重演功能。

用戶管理對本站用戶進行權限和職責管理。

數據管理用于管理和維護系統運行參數、空管基礎數據等數據，為系統順利開展業務提供保障。

記錄重演用于記錄系統輸入數據、告警數據、話音通信數據等業務數據，記錄系統所有日志信息；并提供控制重演功能，指定回放數據。

結束語：在對通用航空服務站項目的基礎上，本文介紹了通用航空服務站項目系統組成，以及對本系統的配套通用航空飛行管理軟件進行了研究設計。系統采用java語言開發具備良好的可移植性，便于工程上的應用；基于B/S架構的設計模式使得軟件具備較好的擴展性，在開過程中借鑒了大量Java開發實例。該軟件已經通過實際應用，并得到試用單位的認可。同時該項目軟件具有一定的提升空間，如管制人員的培訓，通航企業的信息公示等功能。