一种通用航空飞行管理软件的设计

四川九洲空管科技有限责任公司 张 江 李涵文 索 宇

近几年我国在航空领域取得了迅猛的发展，通用航空，航空安全、空域管理及空管保障与服务，无论是在运行层面，还是在空管系统建设、装备研制和技术研究层面，都必须保持体制、机制、运行概念、装备和系统要求、技术标准以及空管单位等多方面要素的安全性、协同性和兼容性。利用新技术新方法促进数据信息共享，创新管理模式，增强航空空域管理能力和服务能力，对促进航空产业发展意义重大。

本文基于通用航空服务站项目对通用航空飞行管理软件分析研究，并对各软件模块进行设计，为后续开发工作打下坚实的基础。

1 背景介绍

通用航空是我国当前重点发展的战略性新兴产业之一，国务院、中央军委出台的低空空域管理改革政策，为进一步促进通用航空产业高速发展提供了有力的政策保障。通用航空企业汇聚趋势明显，产业发展势头良好，以航空制造、航空服务、通航运营、驾驶培训等业务为主导的通用航空产业体系雏形初步形成，低空空域使用需求已经形成并快速发展。

2 软件设计

2.1 软件架构

通用航空服务站系统通用航空飞行管理软件采用B/S软件架构，分为客户端、表示层、应用层和数据层等四层，系统软件架构如图1所示。

各层主要功能如下：

（1）客户端：采用Web浏览器，在席位终端上显示服务站动态网页或互联网网页；服务站操作人员和通航用户通过网页完成登录、输入、浏览、查阅、监控等操作；

（2）数据表示层：表示层基于Web服务器，生成服务站动态网页，提供各类显示和操作功能；服务站动态网页根据用户输入和应用层的数据处理结果生成；

（3）数据处理层：应用层包括用户管理、监视数据处理、各类飞行情报处理、告警与协调救援等数据处理功能，为表示层提供动态显示数据源；

（4）数据接口层：包括本站数据库，以及与通用航空飞行服务网站、国际互联网、国家气象服务网站、民航网站的连接接口；本站业务数据库用于数据记录、存储；与通用航空飞行服务网站、国际互联网、国家气象服务网站、民航网站接口用于获取与飞行服务相关的外部数据信息，包括公共气象信息、飞行计划、航空气象、航行情报象等信息。

图1 软件B/S架构示意图

2.2 模块组成

通用航空服务站系统通用航空飞行管理软件应具有良好的人机界面，操作方便，为通用航空飞行及时提供气象服务、飞行计划服务、航行情报服务、飞行情报服务、监视与告警服务、飞行支援、应急救援和其他相关支持。

通用航空飞行管理软件按其提供的功能可划分为以下模块，如图2所示。

2.3 飞行计划处理

飞行计划处理对飞行计划报文进行接收、译码和存储，提供飞行计划申报、修改、实施和完成报告进行处理的功能，向通航用户提供飞行计划服务。

飞行计划的处理流程如图3所示。

图2 通用航空飞行管理软件功能模块图

图3 飞行计划处理流程图

飞行计划处理包括：飞行计划获取与处理、飞行情报有效性检查、重复性飞行计划处理、飞行计划修改和飞行计划状态管理。其功能结构如图4所示。

图4 飞行计划处理功能结构

2.4 气象情报处理

气象情报处理完成气象情报的获取与处理、分配以及记录等，为监视数据处理、飞行计划处理、信息输出等其他功能提供气象数据，还可通过话音通信子系统为航空用户提供气象情报服务。

气象情报处理流程如图5所示。

图5 气象情报处理流程图

2.5 航行情报处理

航行情报处理完成航行情报获取与处理、分配以及记录等，通过话音通信子系统为航空用户提供航行情报服务。

航行情报处理流程如图6所示。

图6 航行情报处理流程图

2.6 飞行情报处理

飞行情报处理完成飞行情报的获取与处理、分配以及记录等，通过话音通信子系统为航空用户提供飞行情报服务。飞行情报处理流程如图7所示。

图7 飞行情报处理流程图

2.7 监视显示与操作

用户提供当前空情态势监视，实时显示航迹、飞行计划航迹、地图以及其他图形辅助显示，并提供航迹管理操作和背景图操作功能。

飞行监视显示与操作包括ADS-B航迹跟踪、航迹显示、地图显示、图形辅助显示和背景图层操作功能等。

ADS-B信息处理流程如图8所示。

图8 ADS-B航迹处理流程图

图9 信息上报处理流程

图10 话音信息发布处理流程

2.8 告警救援处理

告警救援处理提供告警和协助救援服务的功能，主要包括告警判断、数据关联与查询和协助救援等内容。

2.9 信息发布处理

信息发布处理完成信息上报和话音信息发布，具体处理流程如图9和图10所示。

2.10 系统综合管理

系统综合管理提供用户管理、数据管理和记录重演功能。

用户管理对本站用户进行权限和职责管理。

数据管理用于管理和维护系统运行参数、空管基础数据等数据，为系统顺利开展业务提供保障。

记录重演用于记录系统输入数据、告警数据、话音通信数据等业务数据，记录系统所有日志信息；并提供控制重演功能，指定回放数据。

结束语：在对通用航空服务站项目的基础上，本文介绍了通用航空服务站项目系统组成，以及对本系统的配套通用航空飞行管理软件进行了研究设计。系统采用java语言开发具备良好的可移植性，便于工程上的应用；基于B/S架构的设计模式使得软件具备较好的扩展性，在开过程中借鉴了大量Java开发实例。该软件已经通过实际应用，并得到试用单位的认可。同时该项目软件具有一定的提升空间，如管制人员的培训，通航企业的信息公示等功能。