【摘要】 隨著全球經濟的快速發(fā)展，信息化已成為各國推進社會發(fā)展的一種必然選擇。一個國家的民航業(yè)的發(fā)展進程在很大程度上取決于該國的信息化發(fā)展程度。不斷推進信息化建設和發(fā)展，不僅是黨中央的整體發(fā)展部署，同時也是歷史賦予我國民航事業(yè)在新時代下發(fā)展的機遇與挑戰(zhàn)。對于現(xiàn)代化民航交通空管信息系統(tǒng)的構建，應依賴高科技技術、吸收成功國外成功經驗，最終實現(xiàn)滿足我國民航需求的空管系統(tǒng)，不斷推進我國民航交通空管信息系統(tǒng)的發(fā)展，進而提高空管信息系統(tǒng)的服務質量與水平，同時確保民航的安全運行。民航交通空管信息系統(tǒng)與空管安全之間存在密切的關系，可以說，民航交通空管信息系統(tǒng)就是針對其空管業(yè)務的特點而開發(fā)的一套具有綜合性功能的信息服務平臺。民航交通空管信息系統(tǒng)涵蓋了交通空管考勤子系統(tǒng)、飛行電報統(tǒng)計子系統(tǒng)等，其主要向交通空管運行部門、空管安全監(jiān)督部門及各級領導等提供對相關信息進行查詢的功能。通過對民航交通空管信息系統(tǒng)的運用，可在很大程度上提高空管工作的自動化與信息化，不但對空管工作的實際狀況與工作人員的出勤信息在第一時間內進行如實反映，同時還可以對空管工作人員的考勤統(tǒng)計工作進行自動化實現(xiàn)，對民航飛行的次數(shù)及某段時間內空管人員對電報處理的數(shù)量進行自動化統(tǒng)計，在很大程度上強化了信息化處理及統(tǒng)計的高度；本課題所開發(fā)的民航交通空管信息系統(tǒng)可形象的對空管業(yè)務信息所運行的狀態(tài)進行展示，直觀的對之前空管的運行記錄和現(xiàn)階段空管的保障狀態(tài)進行反映，能及時的對采集到的雷達數(shù)據(jù)進行查看，實時對空管范圍內的相關信息進行熟悉和掌握，進而有效的對民航運行的安全狀態(tài)進行監(jiān)控和管理；民航交通空管信息系統(tǒng)能預測某段時間內交通空管范圍的航班流量和數(shù)量，交通空管管理者能以預測到的航班流量為依據(jù)，對空管資源進行優(yōu)化配置，進而來提高空管的安全度；本系統(tǒng)通過網(wǎng)頁的形式來展現(xiàn)其實現(xiàn)的功能，進而完成了民航交通空管信息資源的共享。所以，本系統(tǒng)的運行，可在很大程度上提高民航交通空管部門的工作能力�；趯γ窈浇煌ǹ展苄畔⑾到y(tǒng)的研究，在一定程度上突破了傳統(tǒng)意義上的運行模式，節(jié)約了開發(fā)成本，掌握了先進的科學技術，同時也取得了良好的效果，這對于我國來說，其所產生的意義相當深遠，在很大程度上有助于推動我國民航事業(yè)的進一步發(fā)展和進步；除此之外，通過對本系統(tǒng)的開發(fā)，在一定程度上提高了民航交通空管的管理能力和自動化辦公水平，能很好的對保障民航安全運行的信息進行掌握，具有十分深遠的意義。 

第 1 章  緒 論

 

1.1 課題背景

從廣義上講，民航交通空管系統(tǒng)是一個集空中交通服務、交通流量管理與空域管理為一體集合體，該系統(tǒng)不僅可以為用戶提供飛行情報方面的服務，同時也能提供航空氣象等方面的一些服務�？罩薪煌ǚ⻊罩饕w了三個方面的內容，一是飛行情報服務，二是管制服務，三是交通告警服務。其中，管制服務的主要作用就是推動空中交通服務有序進行，防止航空器之間、航空器和障礙物之間發(fā)生碰撞。

民航交通空管信息系統(tǒng)的基礎就是通信導航監(jiān)視系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要涵蓋了三方面的內容，即監(jiān)視、導航及通信等；通過通信導航監(jiān)視系統(tǒng)，不但為民航交通空管工作提供保障，同時也不間斷的為航空公司等單位提供數(shù)據(jù)導航及信息通信等。

推動民航交通運輸有序進行的基礎就是具有現(xiàn)代化技術水平的空管。改革開發(fā)以來，我國民航空運業(yè)每年基本上都保持15％的速度增長，快速變成了業(yè)務量位居世界前列的民航國家，據(jù)相關專家預測，我國在今后二十年內，其民航數(shù)量在原有的基礎上再增長3000架；隨著社會經濟的全球化發(fā)展，筆耕文化傳播，民航業(yè)的需求量日益增加，民航飛行量也不斷出現(xiàn)陡增的現(xiàn)象，但由于空中交通管理水平低下，依然無法和飛行量的增長保持同步發(fā)展，所以，這也就是對民航交通空管系統(tǒng)研究的目的所在。

我國民航交通空管信息系統(tǒng)的建立健全將面臨更為嚴峻的挑戰(zhàn)，這主要表現(xiàn)為兩個方面，其一，我國地域寬闊，領空范圍廣，一些傳統(tǒng)的空管技術依然無法對這么寬廣的領域進行管理，其二，隨著全球經濟大格局的轉變，一些航空技術發(fā)達的國家已突破傳統(tǒng)管理模式的限制而走向了新技術改革的道路，而在這個關鍵時刻，如果我國還無法轉變理念、繼續(xù)運用傳統(tǒng)技術，那么將會面臨民航運輸增長、空管無保障的局面。除此之外，由于我國對一些關鍵技術的掌握還不明確，這就在很大程度上對推進我國民航交通空管系統(tǒng)的研發(fā)和運用造成影響。

對于我國的民航業(yè)來說，要構建一個現(xiàn)代化的空管體系，其不僅要搭建技術平臺，同時也要創(chuàng)新和完善相關制度，和國外相比，我國的空管事業(yè)不管是在空域運用、行業(yè)管理，還是在服務理念與技術采用上都要進行徹底的改革與創(chuàng)新，也只有通過這種方式方可推進我國民航空管事業(yè)的不斷發(fā)展和進步。

 

1.2 研究現(xiàn)狀

隨著自動化與信息化程度的不斷深入，對于一些航空業(yè)較為發(fā)達的國家如英國與加拿大等，其在民航交通空管系統(tǒng)方面的研究與開發(fā)已逐漸成熟，如AUTO TRAC系統(tǒng)，該系統(tǒng)可在同一時間內對上千架飛機的運行能力進行跟蹤，AUTO TRAC系統(tǒng)在充分結合飛行與雷達數(shù)據(jù)的基礎上，可對雷達飛行的所有信息進行顯示，該系統(tǒng)已成功運用在了香港機場中的民航交通空管信息系統(tǒng)中來；除此之外，還有意大利TELEPHONICX公司生產的多雷達處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)已成功的投入到了咸陽等一些機場。機場通過對這些系統(tǒng)的運用，在很大程度上提高了民航運行的數(shù)量，為確保航班的準點率及飛機的安全運行創(chuàng)造了良好的條件，與此同時，也在一定程度上提高了空管工作人員的辦公能力，為工作的可靠性創(chuàng)造了條件，而國外這些先進的空管技術在國內對民航交通空管信息系統(tǒng)的研究與開發(fā)創(chuàng)造了平臺，這對我國對民航交通空管信息系統(tǒng)的進一步創(chuàng)新發(fā)揮了關鍵作用。國外一些發(fā)達國家的民航空管技術已突破傳統(tǒng)模式，逐漸進入到了一個智能化管理時期，同時這些國家已逐漸將民航空管工作歸位于其專有網(wǎng)絡中，基于計算機網(wǎng)絡技術進而實現(xiàn)廣大用戶對空管人員的工作狀況進行掌握和了解，同時也通過網(wǎng)絡技術來管理所有管制范圍內的流量信息，進而從真正意義上實現(xiàn)信息化控制與管理。但是，在引進國外空管信息系統(tǒng)的過程中如果未充分結合我國的民航現(xiàn)狀，不但需要花費大量的資金進行開銷，同時技術上的一些難點也無法進行很好的消化，進而為我國民航交通空管技術的進一步研究與開發(fā)工作帶來影響。

近些年來，中國的民航發(fā)展始終處于一個逐漸上升的趨勢，如西北空管局開發(fā)的民航飛行動態(tài)處理系統(tǒng)，截止目前，該系統(tǒng)已成功的運用于西北空管局所管制的一些中心站。到目前為止，在多個空管部門如天津市局、西南空管局等中，對航管信息自動化處理系統(tǒng)的運用已相當成熟，通過該系統(tǒng)來完成對飛行電報信息數(shù)據(jù)的自動化處理，進而形象的對航班狀態(tài)進行顯示，實現(xiàn)對航班飛行流量的動態(tài)統(tǒng)計與管理。但是，截止到目前，我國依然缺乏有關民航交通空管信息系統(tǒng)方面的一些研究與開發(fā)，我國在民航交通空管方面的管理工作依然以傳統(tǒng)方式為重，嚴重制約了我國民航業(yè)的發(fā)展。

目前，民航交通空管部門也只有以手工統(tǒng)計的方式獲取有關空管人員的一些信息，而無法獲取空管人員當前的考勤、工作及相關統(tǒng)計信息等，如果要獲取這些信息，那么就須到空管部門實現(xiàn)對這些信息的查詢，空管人員無法在第一時間內對管區(qū)范圍的飛行流量進行掌握和了解，無法及時的對管制范圍內的雷達數(shù)據(jù)實時監(jiān)控。這樣一來，在很大程度上就嚴重影響了對民航空管安全的檢查與管理，容易造成一定的安全隱患，這就為空管工作的進行形成了障礙，不利于空管工作的進一步施展。

 

第 2 章  系統(tǒng)需求及網(wǎng)絡架構分析

 

本章首先對民航交通空管信息系統(tǒng)的需求情況進行了分析和介紹，進而導出系統(tǒng)設計的原則及B/S網(wǎng)絡結構，接著對系統(tǒng)進行了設計。

 

2.1 系統(tǒng)目標

眾所周知，隨著網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展，在一定程度上推進了傳統(tǒng)管理模式的轉變，作為現(xiàn)階段較為先進的民航交通空管信息系統(tǒng)，其需達到的目標是：

1）能夠供給對相關數(shù)據(jù)的儲存與加工，同時也提供有關辦公事務管理的方面的一些方法；

2）通過科學技術提供所有信息的發(fā)布與運用，最大限度的提升空管工作在信息化與數(shù)字化方面發(fā)展的力度，進而促使該系統(tǒng)成為一個整體性較強的信息管理平臺；

3）降低工作人員的工作強度，進而提高其工作效率；

4）構建了智能化的民航空管信息體系，加強對民航空管事務的組織管理力度；

5）提煉數(shù)據(jù)組織的工作程序，對檔案資料進行科學管理，進而實現(xiàn)對數(shù)據(jù)及信息的獲取。

在綜合應用架構下的建立民航交通空管信息系統(tǒng)，在每項業(yè)務處理與綜合應用中，通過空管信息系統(tǒng)，高速化的對信息進行發(fā)布，進而完成和綜合數(shù)據(jù)庫等之間的連接，實現(xiàn)信息調用與共享。

 

2.2 系統(tǒng)需求分析

系統(tǒng)需求主要包括系統(tǒng)的功能需求、系統(tǒng)的性能需求、接口需求及其他需求等，本節(jié)我們將對這些需求進行系統(tǒng)性的分析，進而為系統(tǒng)設計做好鋪墊。

2.2.1 功能需求分析

民航交通空管信息系統(tǒng)應具備以下多個方面的功能：

1）考勤管理：通過在區(qū)調等一些位置設置一定的考勤管理，進而為廣大用戶能及時掌握出勤狀況提供條件；

2）基于一定的方式對現(xiàn)有空管范圍內的飛行流量進行統(tǒng)計；

3）對歷史飛行流量信息進行詳細的統(tǒng)計；
4）對電報數(shù)據(jù)信息進行統(tǒng)計；

5）預測航班的飛行流量：以現(xiàn)有的飛行計劃與流量為依據(jù)對今后一段時間內的飛行流量進行科學的預測；

6）數(shù)據(jù)查詢：把統(tǒng)計處理器與互聯(lián)網(wǎng)連接在一起，有效的對航班的流量信息進行查詢，同時來預測其在今后一段時間內的飛行流量；

7）考勤信息檢索：提供考勤信息檢索的接口，實現(xiàn)對各類人員考勤信息的遠程訪問；

8）遠程監(jiān)視：對空管人員當前的工作狀態(tài)進行實時監(jiān)視，主要包括空管人員的出勤信息及對航班未來飛行流量的預測等；

9）遠程雷達監(jiān)視：通過遠程雷達，有效的對航班當前的飛行狀況進行監(jiān)視；

10）空管人員信息的管理：該功能主要涵蓋了對空管人員信息的添加、修改等各個功能；

11）通過B/S模式可實現(xiàn)遠程訪問。

2.2.2 非功能需求分析

非功能性需求雖然不直接影響系統(tǒng)的使用功能，但系統(tǒng)管理人員和單位具體的操作者對系統(tǒng)的認可程度，直接影響著本系統(tǒng)的評價和評估。非功能性的需求其實就是規(guī)定了系統(tǒng)務必滿足的一種約束，如果使用者對系統(tǒng)的具體功能不能掌握，或者是無法掌握，就無從談起系統(tǒng)的服務水平了，作為一個成熟的系統(tǒng)必要要具有簡潔、便利、簡單、高校、快捷等特點，只有這樣才能滿足使用者的基本要求以及系統(tǒng)非運行時間的屬性。

1、穩(wěn)定性與可靠性相結合：按照該系統(tǒng)的特點，該系統(tǒng)應提供和民航交通空管工作相符的一套安全機制，將系統(tǒng)可靠性的設計置于中心位置，進而為數(shù)據(jù)與系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定實施創(chuàng)造一個安全的環(huán)境。

2、科學性與成熟性相結合：在該系統(tǒng)的設計以及具體的實施中應選取一些目前最為流行的網(wǎng)絡技術，其主要目的除了能實質性的對目前網(wǎng)絡技術進行體現(xiàn)，同時也在一定程度上使系統(tǒng)表現(xiàn)的更有潛力，實現(xiàn)系統(tǒng)進一步的發(fā)展。

 

第3 章  系統(tǒng)設計.............12

3.1  業(yè)務功能模塊................ 12

3.2  模塊接口設計......... 13

3.3  數(shù)據(jù)流程設計.......... 13

第4 章   系統(tǒng)的實現(xiàn).......................18

4.1  報文統(tǒng)計子系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).............. 18

4.1.1  民航飛行固定電報類型............. 18

第5 章   結論與展望..........48

5.1  結論 ................ 48

5.2  展望 ....... 50

 

第 4 章  系統(tǒng)的實現(xiàn)

 

基于以上系統(tǒng)需求分析和詳細設計研究，本章將詳細介紹本系統(tǒng)中報文統(tǒng)計子系統(tǒng)及WEB發(fā)布子系統(tǒng)的實現(xiàn)過程，同時也簡單的分析了電報類型、電報格式、飛行情報采集及解析硬件和軟件的設計與實現(xiàn)。

 

4.1 報文統(tǒng)計子系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

4.1.1 民航飛行固定電報類型

每項飛行活動都和飛行電報之間存在緊密的聯(lián)系。飛行電報的傳輸和飛行活動所處的階段呈一定的正比關系。通過分析可知，現(xiàn)階段，我國民航的固定電報類型主要有21種，詳見表4-1所示：

 

 

 

第 5 章  結論與展望

 

5.1 結論

隨著現(xiàn)代化技術與網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展，民航交通空管信息系統(tǒng)已完全展示了新時代、高技術的面貌，該系統(tǒng)集計算機網(wǎng)絡技術、雷達監(jiān)視技術等為一體，屬于一個技術含量非常高的專業(yè)領域，伴隨著社會經濟的全球化發(fā)展，民航交通空管事業(yè)也將出現(xiàn)蓬勃發(fā)展的趨勢，其工作量也迅速增長，這對于民航交通空管單位來說，如果依然按照傳統(tǒng)的辦公模式進行管理民航空管事業(yè)，那么將面臨十分嚴重的局面，所以，為了滿足社會與用戶需求，應不斷發(fā)揚創(chuàng)新精神，進而構建一個智能化、高科技、完善的民航交通空管信息系統(tǒng)，也只有這樣方可在一定意義上滿足民航空管事業(yè)的發(fā)展需求，也只有這樣方可拉動國民經濟的快速增長，也只有這樣才能為安全生產提供一個良好的管理平臺，進而提高民航空管能力。

民航交通空管信息系統(tǒng)屬于一個綜合能力較強的信息化服務平臺，該系統(tǒng)包括工作人員報文統(tǒng)計子系統(tǒng)、WEB 發(fā)布子系統(tǒng)。報文統(tǒng)計子系統(tǒng)與WEB 發(fā)布子系統(tǒng)的實現(xiàn)，在很大程度上方便了空管部門的高級領導、各科室工作人員對民航交通空管信息的查詢與訪問。民航交通空管信息系統(tǒng)在一定程度上強化了空管工作制度與信息化程度，完全突破了傳統(tǒng)的管理模式，可以在第一時間內對空管工作的實際情況及執(zhí)勤人員的上崗信息準確的反饋給相關部門，提高了自動化辦公的效率。

為了滿足廣大用戶及民航空管事業(yè)的需求，本課題充分結合現(xiàn)階段民航交通空管發(fā)展的具體情況，從以下幾個方面展開了對民航交通空管信息系統(tǒng)的研究與開發(fā)：

第一章為緒論。本章主要對民航交通空管信息系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展背景進行了簡單的介紹，進而導出了民航交通空管信息系統(tǒng)的工作意義和主要目的。

第二章為系統(tǒng)需求及網(wǎng)絡架構分析。本章首先從功能需求、性能需求和接口需求等方面提出了系統(tǒng)需求，接著提出了系統(tǒng)網(wǎng)絡架構，對系統(tǒng)的整體架構設計進行了簡要的闡述。

第三章為系統(tǒng)的詳細設計。本章屬于系統(tǒng)的設計部分，該部分主要從系統(tǒng)功能模塊、系統(tǒng)接口、系統(tǒng)硬件及系統(tǒng)中各子系統(tǒng)功能模塊等方面進行了詳細的設計，進而為系統(tǒng)的實現(xiàn)創(chuàng)造條件。

第四章為系統(tǒng)的實現(xiàn)。本章首先對報文統(tǒng)計子系統(tǒng)的電報類型、電報格式進行了講述，具體的對電報數(shù)據(jù)采集及解析的硬件、軟件設計和實現(xiàn)進行了介紹，實現(xiàn)了報文統(tǒng)計子系統(tǒng)的實現(xiàn)；接著對WEB 子系統(tǒng)實現(xiàn)的功能及用戶!---->權限等進行了介紹，同時設計并實現(xiàn)了考勤功能模塊與數(shù)據(jù)統(tǒng)計等五個功能模塊。

第五章為總結與展望部分。本章對民航交通管理信息系統(tǒng)在現(xiàn)階段的發(fā)展與運行狀況、未來發(fā)展前景以及系統(tǒng)所產生的社會與經濟效益等進行了詳細的總結與分析，其目的主要是為今后在該方面的研究創(chuàng)造條件，從某種意義上來說，具有十分深遠的現(xiàn)實意義，其產生的價值不可衡量。

民航交通空管信息系統(tǒng)可產生一定的社會效益，因此，民航交通空管信息系統(tǒng)具有良好的發(fā)展前景，同時也會創(chuàng)造更多的經濟效益。
 

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本文編號：10494