賀龍周

摘要：隨著民航事業(yè)的快速發(fā)展，各區(qū)域之間的空中交通也越來(lái)越繁忙，而每一個(gè)航班的飛行的背后都對(duì)應(yīng)著相應(yīng)的報(bào)文內(nèi)容，這些年我國(guó)民航行業(yè)的迅速發(fā)展，隨之產(chǎn)生的民航電報(bào)數(shù)量也應(yīng)運(yùn)而生，文章針對(duì)大量報(bào)文具體處理方式及后臺(tái)隊(duì)列的運(yùn)行模式、AIMS后臺(tái)報(bào)文處理服務(wù)之間的關(guān)系進(jìn)行具體研究分析[1]。

關(guān)鍵詞：空中交通;報(bào)文處理;AIMS服務(wù)

中圖分類號(hào)：TP311? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2021）17-0219-03

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Research and Analysis of Message Processing Mechanism based on AIMS System Background Program

HE Long-zhou

（Communication Network Center， Southwest Air Traffic Management Bureau， Chengdu 610000， China）

Abstract： With the rapid development of civil aviation， the air traffic between regions has become more and more busy， and the contents of the corresponding messages are behind each flight. The rapid development of the civil aviation industry in my country has followed The number of civil aviation telegrams generated by this has also emerged. The article conducts specific research and analysis on the specific processing methods of a large number of messages， the operation mode of the background queue， and the relationship between the AIMS background message processing services [1].

Key words： air traffic; message processing; AIMS service

1 背景

民航數(shù)據(jù)通信網(wǎng)也稱為民航平面通信網(wǎng)，是民航兩大通信網(wǎng)（平面和地空）之一，其主要作用就是為民航各單位提供生產(chǎn)、運(yùn)行及管理相關(guān)的信息業(yè)務(wù)處理、傳輸及交互等通信服務(wù)。而自動(dòng)轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)是提供所有服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)備，它主要是將系統(tǒng)所在機(jī)場(chǎng)范圍內(nèi)的客戶部門之間進(jìn)行電報(bào)信息的交互中心，也是本區(qū)域所屬管理局范圍內(nèi)電報(bào)交互中心，同時(shí)還具備將本地區(qū)與其他地區(qū)進(jìn)行電報(bào)交互作用的樞紐節(jié)點(diǎn)。

AIMS系統(tǒng)也稱航管信息自動(dòng)化處理系統(tǒng)，主要負(fù)責(zé)報(bào)文的解析生成和航班計(jì)劃的修改，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)航班信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控[2]。用戶可以通過(guò)該系統(tǒng)的FDM模塊完成具體航班信息的查詢及對(duì)應(yīng)動(dòng)態(tài)信息的處理。此系統(tǒng)對(duì)報(bào)文信息的高效處理及關(guān)鍵信息的提取功能，有效地緩解了使用用戶的管制壓力，極大地提升了軟件所使用部門的工作效率。

2 系統(tǒng)原理及用戶界面

該系統(tǒng)始終按照民航局空管標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行設(shè)計(jì)，不僅具備各類信息網(wǎng)絡(luò)的連接處理能力，還可以高效地實(shí)現(xiàn)空管各系統(tǒng)業(yè)務(wù)之間的互聯(lián)作用。

AIMS系統(tǒng)主要依據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)為核心，進(jìn)而提供三層業(yè)務(wù)方面的服務(wù)。結(jié)構(gòu)如下。

第一層：主要作用是對(duì)系統(tǒng)的定期維護(hù)、用戶訪問(wèn)以及數(shù)據(jù)的更新等特點(diǎn)，在整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行過(guò)程中基于業(yè)務(wù)服務(wù)之上。

第二層：主要是對(duì)各類報(bào)文信息進(jìn)行提前處理，進(jìn)而滿足報(bào)文傳輸過(guò)程中對(duì)于各類接口特性的要求。針對(duì)用戶的需求進(jìn)行實(shí)時(shí)性的響應(yīng)并及時(shí)返還有效數(shù)據(jù)。

第三層：主要是針對(duì)用戶端進(jìn)行一個(gè)可視化界面，對(duì)于用戶的需求能夠及時(shí)采集，并把需求信息及時(shí)傳遞給上一層服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)需求的有效應(yīng)答。

2.1 針對(duì)不同用戶進(jìn)行劃分VLAN的操作

劃分VLAN的目的：隔離廣播風(fēng)暴，減小廣播域，為了可以不同VLAN之間的通信，在核心交換機(jī)上配置VLAN對(duì)應(yīng)的網(wǎng)關(guān)地址。

1）對(duì)于系統(tǒng)的安全性有一定程度的保障提升;例如沒(méi)有劃分VLAN區(qū)域之前，可被攻擊的范圍較大，受威脅程度也較大;但是通過(guò)劃分成若干小區(qū)域即可實(shí)現(xiàn)可被攻擊范圍的縮小，有利于信息的傳輸更加安全穩(wěn)定。

2）系統(tǒng)的性能方面也可以得到一定程度的提升;劃分不同區(qū)域的網(wǎng)段有利于信息多段傳送，同時(shí)對(duì)于傳輸帶寬具有一定利用效率的提高作用。

大多數(shù)系統(tǒng)接口正常情況下都認(rèn)為沒(méi)有做三層接口ACL訪問(wèn)控制的前提下各個(gè)網(wǎng)段是可以相互之間進(jìn)行互相訪問(wèn)的，如若需要訪問(wèn)控制則需要加入ACL。

ACL：訪控列表，保證網(wǎng)絡(luò)資源不會(huì)被非法使用和訪問(wèn)。當(dāng)配置ACL后可以限制不同VLAN之間的互通。

2.2 用戶界面客戶端作用

1）飛行數(shù)據(jù)管理器是用戶每天查看和處理航班AIMS主要工具。

2）系統(tǒng)使用者可以在數(shù)據(jù)管理器端對(duì)某些需要操作的航班記錄進(jìn)行相應(yīng)內(nèi)容的增刪改查以及后續(xù)計(jì)劃聯(lián)程等操作。

3）系統(tǒng)提供有多種操作功能;用戶根據(jù)需要可以進(jìn)行航班計(jì)劃的統(tǒng)計(jì)、機(jī)場(chǎng)航司代碼的查詢、消息實(shí)時(shí)彈窗都進(jìn)行了不同顏色的區(qū)分，用戶操作更加便捷。

4）在系統(tǒng)的值班處理模塊，用戶可以對(duì)無(wú)法入值班得報(bào)文信息進(jìn)行人工干預(yù)的方式進(jìn)行處理。

5）該系統(tǒng)通過(guò)采納用戶建議進(jìn)行相應(yīng)功能調(diào)整操作，可以進(jìn)行進(jìn)程單的自動(dòng)或手動(dòng)打印，針對(duì)一些信息也可進(jìn)行高級(jí)查詢。

3 AIMS系統(tǒng)對(duì)報(bào)文計(jì)劃的倒庫(kù)機(jī)制

AIMS計(jì)劃倒庫(kù)是將長(zhǎng)期計(jì)劃表和非定期計(jì)劃表中的航班計(jì)劃信息導(dǎo)入到動(dòng)態(tài)計(jì)劃表中，將表中的航班信息導(dǎo)入到歷史計(jì)劃表中[3]。比如當(dāng)前時(shí)間為T：

1）將長(zhǎng)期和非長(zhǎng)期中的航班計(jì)劃信息導(dǎo)入到動(dòng)態(tài)表機(jī)制：系統(tǒng)每隔一定時(shí)間會(huì)對(duì)寫入信息進(jìn)行一次導(dǎo)庫(kù)，將動(dòng)態(tài)表在固定時(shí)間內(nèi)的航班信息導(dǎo)入至動(dòng)態(tài)表中;

2） 將動(dòng)態(tài)表數(shù)據(jù)導(dǎo)庫(kù)至歷史計(jì)劃表的機(jī)制：系統(tǒng)也是每隔一定時(shí)間進(jìn)行一次導(dǎo)庫(kù)操作，將表中航班計(jì)劃中所有時(shí)間在一定范圍內(nèi)的航班信息導(dǎo)入至歷史計(jì)劃表。

具體流程如圖1所示：

4 AIMS系統(tǒng)AFTN網(wǎng)關(guān)及后臺(tái)服務(wù)的作用

1）AFTN網(wǎng)關(guān)：（1）為AIMS提供與外界數(shù)據(jù)交互的接口;（2）自動(dòng)進(jìn)行收發(fā)電報(bào);（3）對(duì)報(bào)文進(jìn)行切分，添加流水號(hào)等過(guò)程的處理;（4）對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行讀寫等過(guò)程的操作;

2） 數(shù)據(jù)庫(kù)：包括了數(shù)據(jù)服務(wù)、消息隊(duì)列服務(wù)及業(yè)務(wù)服務(wù)，（1）數(shù)據(jù)庫(kù)是主要主程序;（2）消息服務(wù)用于除網(wǎng)關(guān)外的系統(tǒng)內(nèi)部消息隊(duì)列通信;（3）業(yè)務(wù)服務(wù)主要用于數(shù)據(jù)庫(kù)虛擬機(jī)之間的檢測(cè)及資源接管;

3） 客戶端：作為用戶查看及處理航班信息的主要手段，（1）對(duì)報(bào)文信息的解析處理;（2）產(chǎn)生最新的航班計(jì)劃信息;（3）對(duì)歷史信息進(jìn)行存儲(chǔ);（4）對(duì)航班飛行信息進(jìn)行自動(dòng)實(shí)時(shí)更信息處理操作;

4） AIMS后臺(tái)應(yīng)用虛擬機(jī)：包含網(wǎng)關(guān)連接處理服務(wù)、處理服務(wù)、任務(wù)服務(wù)及集群服務(wù)四個(gè)應(yīng)用服務(wù)程序。

網(wǎng)關(guān)連接處理服務(wù)：主備方式運(yùn)行，可看作一個(gè)客戶端與網(wǎng)關(guān)之間的中間件程序。用于從下行報(bào)文的消息隊(duì)列中接收AFTN網(wǎng)關(guān)收到的報(bào)文并通過(guò)輪詢方式分發(fā)給處理服務(wù)部分進(jìn)行處理。

處理服務(wù)：Aims系統(tǒng)的核心應(yīng)用服務(wù)，功能和AIMS前期的版本功能類似。提供重復(fù)報(bào)文判斷、原始報(bào)文入庫(kù)、報(bào)文消息分類三個(gè)報(bào)文預(yù)處理服務(wù);提供舊報(bào)文判斷、拆分結(jié)果入庫(kù)、黑名單、超前FPL報(bào)文緩存、航路拆分、相關(guān)性判定、更新動(dòng)態(tài)、進(jìn)程單打印八個(gè)報(bào)文處理服務(wù);提供入值班、二次應(yīng)答機(jī)分配回收、提醒與告警消息發(fā)送、內(nèi)部消息處理四個(gè)結(jié)果處理服務(wù)。

任務(wù)服務(wù)：該程序主要功能為定時(shí)任務(wù)服務(wù)，提供計(jì)劃導(dǎo)動(dòng)態(tài)、動(dòng)態(tài)導(dǎo)歷史、飛行狀態(tài)設(shè)置、值班處理四個(gè)任務(wù)。

定期、非定期導(dǎo)入動(dòng)態(tài);

動(dòng)態(tài)、報(bào)文收、報(bào)文發(fā)導(dǎo)入歷史表;

修改動(dòng)態(tài)表中飛行狀態(tài)標(biāo)志（根據(jù)動(dòng)態(tài)計(jì)劃時(shí)間設(shè)置標(biāo)志為結(jié)束）;

刪除過(guò)期值班信息;

集群服務(wù)：用于主用AIMS后臺(tái)虛擬機(jī)宕機(jī)時(shí)，備機(jī)自動(dòng)接管。

5 AIMS系統(tǒng)引接轉(zhuǎn)報(bào)數(shù)據(jù)及后臺(tái)處理邏輯

5.1 系統(tǒng)引接轉(zhuǎn)報(bào)數(shù)據(jù)流程

AIMS系統(tǒng)共引接兩路轉(zhuǎn)報(bào)異步信號(hào)，通過(guò)協(xié)轉(zhuǎn)設(shè)備將RS232信號(hào)轉(zhuǎn)換成IP信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)與后臺(tái)網(wǎng)關(guān)的通信。通過(guò)將從轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)獲取的飛行動(dòng)態(tài)電報(bào)，從報(bào)文信息中提取出相應(yīng)的計(jì)劃，進(jìn)而生成對(duì)應(yīng)計(jì)劃的航班飛行信息，具體邏輯過(guò)程如圖2、圖3所示。

AIMS V系統(tǒng)引接自動(dòng)轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)的民航電報(bào)數(shù)據(jù)，作為其基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源，并加以解析，主要解析的報(bào)文和相關(guān)業(yè)務(wù)邏輯如下：

1）解析FPL電報(bào)，生成或更新航班計(jì)劃，獲取機(jī)號(hào)、動(dòng)態(tài)時(shí)間、動(dòng)態(tài)ETA時(shí)間、備降機(jī)場(chǎng)、FPL航路等數(shù)據(jù);

2）解析DEP、ARR電報(bào)，更新ATD、ATA時(shí)間;

3）解析CHG、CNL電報(bào)，更新相關(guān)航班計(jì)劃信息;

4）查詢NOTAM等其他類型報(bào)文。

5.2 AIMS后臺(tái)程序消息隊(duì)列的種類和作用

AIMS V系統(tǒng)后臺(tái)應(yīng)用程序主要分為三部分，分別也對(duì)應(yīng)三個(gè)虛擬機(jī)。分為網(wǎng)關(guān)虛擬機(jī)、AIMS后臺(tái)應(yīng)用虛擬機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)虛擬機(jī)。

網(wǎng)關(guān)由GS網(wǎng)關(guān)主應(yīng)用程序及服務(wù)構(gòu)成。服務(wù)包含Redis數(shù)據(jù)庫(kù)和用于網(wǎng)關(guān)與客戶端交互數(shù)據(jù)的后臺(tái)隊(duì)列服務(wù)構(gòu)成。GS為接收發(fā)送報(bào)文主程序，通過(guò)應(yīng)用程序界面顯示數(shù)據(jù)的發(fā)送接收。

1）列隊(duì)類型：其中分為上行與下行兩類，主要用于網(wǎng)關(guān)連接處理服務(wù)、處理進(jìn)程服務(wù)之間的報(bào)文信息交互[4]。當(dāng)報(bào)文下行時(shí)，DOWN用于網(wǎng)關(guān)和處理進(jìn)程服務(wù)之間，主要進(jìn)行報(bào)文信息上的傳遞作用;當(dāng)報(bào)文上行時(shí)，UP用于網(wǎng)關(guān)與服務(wù)處理、網(wǎng)關(guān)服務(wù)之間，也進(jìn)行報(bào)文業(yè)務(wù)方面的信息傳遞。

2）組播類型：各個(gè)后臺(tái)服務(wù)之間，當(dāng)報(bào)文下行時(shí)，用于網(wǎng)關(guān)服務(wù)及處理進(jìn)程之間的報(bào)文信息交互作用;報(bào)文上行時(shí)，用于客戶端系統(tǒng)與處理進(jìn)程之間進(jìn)行報(bào)文信息的交互。

3）客戶端：主要用于客戶端發(fā)送報(bào)文信息給網(wǎng)管連接處理服務(wù)模塊。

4）topic類型：用于處理進(jìn)程向客戶端推送更新報(bào)文信息。

5）任務(wù)服務(wù)（主備運(yùn)行）：

工作方式：定期執(zhí)行任務(wù);

時(shí)間窗任務(wù);

二次應(yīng)答機(jī)分配;

進(jìn)程單打印;

發(fā)報(bào)提示;

計(jì)算定期計(jì)劃執(zhí)行率;

自動(dòng)發(fā)送RQP報(bào)文;

自動(dòng)清理失效的定期和非定期計(jì)劃;

空軍計(jì)劃明日轉(zhuǎn)今日，空軍計(jì)劃今日轉(zhuǎn)歷史。

6 總結(jié)

通過(guò)對(duì)各個(gè)消息隊(duì)列以及程序間數(shù)據(jù)交互的分析，可以看出最終呈現(xiàn)的客戶端可以提供各種報(bào)文信息的直觀顯示，用戶也可以對(duì)某些信息進(jìn)行編輯、排序、打印等操作[5]。利用各個(gè)消息隊(duì)列自身的特性，將接收到轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)的報(bào)文信息充分解析，提高了信息的安全可靠性及統(tǒng)一管理性。

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