专利名称：符合dod雷达数据处理要求的二进制数据格式转换方法
技术领域：
本发明涉及一种符合DOD(D印artment Of Defence——美国国防部)雷 达自动化相关数据处理要求的二进制数据格式转换方法。
背景技术：
为大幅提高我国空中交通管制能力，适应民航运输快速增长的需要， 我国陆续建成了多座民航区域管制中心。各中心使用的管制自动化系统使 用统一DOD标准输出的数据，可以作为空域分析、管理和规划的重要数据 源。而国内缺少对该类数据有效处理的方法和系统，导致不能很好利用此 类数据。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供了一种转化 数据系统、存储与整合信息、可作为民航空管性能分析的基础数据源的符 合D0D雷达数据处理要求的二进制数据格式转换方法。
本发明的技术方案是这种符合D0D雷达数据处理要求的二进制数据 格式转换方法，其特征在于，包括以下步骤(1)读取二进制的DOD雷达 报文数据；(2)根据DOD雷达报文的标示类型匹配对应的报文处理模块算 法；(3)解析对应的雷达报文格式中的对应数据项；(4)根据相关标准将 步骤(3)中的对应数据项转换成明码数据值项。
该方法解决了数据系统转化和信息存储与整合，为民航空管提供基于 性能分析的基础数据源。
图1为DOD雷达数据处理的核心原理图2示出了D0D报文编组集合；
图3为解析对应的雷达报文格式中的对应数据项的流程图4为TRAI处理流程图； 图5为TDUP处理流程图6为解析航空器位置坐标数组项的流程图7为解析UTC时间数组项的流程图8为解析地速数组项的流程图9为解析计划路径数组项的流程图10为解析其它数组项的流程图。
具体实施例方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
本方法适用于X86系统中小端字节排序方式的数据流处理技术。该方 法处理数据包括TRAI (Track Activation Information,航迹激活报)， TDUP (Track Data Update,航迹更新报)，TERM (Track Terminate,航迹结 束报)的报文(图2示出了 DOD报文编组集合)，该方法计算二进制数据编 组信息后将其转换成符合可识别数据项值。图1为DOD雷达数据处理的核 心原理图。这种符合DOD雷达数据处理要求的二进制数据格式转换方法， 其特征在于，包括以下步骤(1)读取二进制的DOD雷达报文数据；(2) 根据DOD雷达报文的标示类型匹配对应的报文处理模块算法；(3)解析对 应的雷达报文格式中的对应数据项；(4)根据相关标准将步骤(3)中的对 应数据项转换成明码数据值项。
图3为解析对应的雷达报文格式中的对应数据项的流程图。更进一步 地，所述步骤(3)包括以下分步骤(3.1)如果步骤(2)中是采用TRAI 报文处理模块算法，解析TRAI报文模块，然后转步骤(3. 4); (3. 2)如果步骤(2)中是采用TDUP报文处理模块算法，解析TDUP报文模块，然后转 步骤(3. 4); (3. 3)如果步骤(2)中不是采用TRAI和TDUP报文处理模块 算法，转步骤(3. 6); (3. 4)对应报文信息编组的对应编组解析算法模型； (3.5)将解析数据编组数据输出；(3.6)结束。
需要说明，速度、航向、UTC (Universal Time，世界时)时间、高度、 高度层、起飞机场、起飞时间，目的机场、预计到达时间、飞行轨迹自动 化数据以及与飞行器位置相关数据项(飞行轨迹自动化数据包括时间、高 度和位置点)是符合IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers,电器和电子工程师协会)编码限制要求的。
其中，图4为TRAI处理流程图。所述步骤(3. 1)包括解析当前 报文系统的航迹号；解析航迹源数组项；解析UTC时间数组项；解析航 空器位置坐标数组项；解析当前高度层数组项；解析当前高度数组项； 解析放飞高度数组项；解析地速数组项；解析航迹航向数组项；解析航 班号数组项；解析起飞机场代码数组项；解析真实起飞数组项；解析目 的机场数组项；解析管制扇区数组项；解析SSR(Secondary Surveillance Radar, 二次监视雷达)码数组项；解析航空器号数组项；解析航空器类 型数组项；解析预计到达时间数组项；解析航班类型数组项；解析航空 器号数组项；解析计划路径数组项。
其中，图5为TDUP处理流程图。所述步骤(3.2)包括解析当前 报文系统航迹号；解析航迹源数组项；解析UTC时间数组项；解析航空 器位置坐标数组项；解析当前高度层数组项；解析当前高度数组项；解 析地速数组项；解析航迹航向数组项；解析航班数据数组项。
图6为解析航空器位置坐标数组项的流程图。所述解析航空器位置 坐标数组项包括以下分步骤(al)提取编组中第一位并转换成byte类 型值；(a2)判断bytel值是否等于78，否则跳转步骤(al4)，是则跳转到步骤U3); U3)位l值转换十六进制，并且提取2-3位赋值byte 类型；(a4) 2-3位byte类型合并双字节处理转换成十六进制值；(a5) 提取4-5位赋值byte类型；(a6) 4-5位byte类型合并双字节处理转换 成十六进制值；(a7)位6值赋值byte类型；(a8)判断bytel值是否 等于"69",否跳转步骤(a14),是跳转到步骤(a9); (a9)位6值转换 十六进制，并且提取7-8位赋值byte类型；(al0) 7-8位byte类型合 并双字节处理转换成十六进制值；(all)提取9-10位赋值byte类型； (al2) 9-10位byte类型合并双字节处理转换成十六进制值；(al3)将 前续处理的16进制值保存转换成10进制并格式化输出保存；(al4)结 束，返回。
图7为解析UTC时间数组项的流程图。所述解析UTC时间数组项包括 以下分步骤(bl)编组值赋值成byte类型；(b2)将编组值合并成3字节 并转换成16进制值；(b3)将UTC时间值16进制值转换成10进制值，并 除128，再除3600; (b4)保存成以小时为单位的数据并输出；(b5)结束， 返回。
图8为解析地速数组项的流程图。所述解析地速数组项(地速数组项 符合标准"ANSI/IEEE standard 754-1985.IEEE standard for Binary Floating-Point Arithmetic.")包括以下分步骤(cl)将byte流赋值成 4位byte数组；(c2)将数组数据流内容对应转换成2进制类型；(c3)判 断每个字节2进制值长度是否等于8，"是"跳转到步骤(c2)， byte未到 最后一位，取下一byte单位值内容；"否"继续步骤(c4); (c4)将2进 制值内容前首位加0，跳转到步骤三，byte未到最后一位，取下一byte单 位值内容，byte未到最后一位(第4位)，跳出循环，继续步骤(c5); (c5) 将格式化后的4字节byte 2进制值合并32位计算机码；(c6)前8位计 算机码取出转换为整形值，并且减127，赋值给变量scale; (c7)定义基变量d并赋值d等于l; (C8)从第9位取计算机码，并赋值给di; (C9)d
+二 di * 2—w ，小于32位跳到步骤(c8)，等于32位继续步骤(cl0); (c10) d = d* 2seale; (cii)输出保存航空器地速值d; (cl2)结束，返回。
图9为解析计划路径数组项的流程图。所述解析计划路径数组项(计 划路径数组项符合标准"Procedures for Air Navigation Services, Rules of the Air and the Air Traffic Services 4444-RAC 501/12 _ 13th edition - 12/03/1996.")包括以下分步骤(dl)提取编组中第1-2位并解析成十 进制值，赋值给计划路径编组数量tolNum; (d2)从第3位开始，依次循 环提取17char为一计划路径子编组项；(d3)提取计划路径中每个子编组 航路点信息内1-11位；(d4)提取计划路径中子编组飞行高度信息内12-13 位；(d5)提取计划路径中子编组预计到达时间信息内14-17位；(d6)将 航路点信息转化成对应输出值项VP; (d7)将飞行高度信息转化成对应输出 值项(套用高度值转换方法算法模型)；(d8)将预计到达时间信息转化成 对应输出值项VET; (d9)子编组信息格式化SEV = VP + VH + VET; (dl0) 子编组分析结束，且航班计划路径循环因子I 〈 tolNum则循环跳转到步骤
ZtolNum 、 ，，H 求^^孙、"丄"，、"丄丄，N 國丄，^w 1
(dl2)结束，返回计划路径值。
图10为解析其它数组项的流程图。所述解析其它数组项(包括TRAI
处理中的解析当前报文系统的航迹号、解析航迹源数组项、解析当前高度 层数组项、解析当前高度数组项、解析放飞高度数组项、解析航迹航向数 组项、解析航班号数组项、解析起飞机场代码数组项、解析真实起飞数组
项、解析目的机场数组项、解析管制扇区数组项、解析SSR码数组项、解 析航空器号数组项、解析航空器类型数组项、解析预计到达时间数组项、 解析航班类型数组项、解析航空器号数组项；TDUP处理中的解析当前报文系统航迹号、解析航迹源数组项、解析当前高度层数组项、解析当前高度 数组项、解析航迹航向数组项、解析航班数据数组项。)包括以下分步骤
(el)分离出2字节编组内存数据流；(e2)编组值赋值成byte类型；(e3) 将编组值合并成2字节并转换成16进制值；(e4)将数据项值16进制值转 换成10进制值；(e5)保存成以小时为单位的数据并输出；(e6)结束，返 回。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上 的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、 等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案的保护范围。
权利要求
1、符合DOD雷达数据处理要求的二进制数据格式转换方法，其特征在于，包括以下步骤(1)读取二进制的DOD雷达报文数据；(2)根据DOD雷达报文的标示类型匹配对应的报文处理模块算法；(3)解析对应的雷达报文格式中的对应数据项；(4)根据相关标准将步骤(3)中的对应数据项转换成明码数据值项。
2、 根据权利要求1所述的符合D0D雷达数据处理要求的二进制数据格式转换方法，其特征在于，所述步骤(3)包括以下分步骤(3. 1)如果步骤(2)中是采用TRAI报文处理模块算法，解析TRAI 报文模块，然后转步骤(3.4);(3.2)如果步骤(2)中是采用TDUP报文处理模块算法，解析TDUP 报文模块，然后转步骤(3.4);(3. 3)如果步骤(2)中不是采用TRAI和TDUP报文处理模块算法， 转步骤(3.6);(3.4) 对应报文信息编组的对应编组解析算法模型；(3.5) 将解析数据编组数据输出；(3.6) 结束。
3、 根据权利要求2所述的符合D0D雷达数据处理要求的二进制数据格式 转换方法，其特征在于，所述步骤(3.1)包括解析当前报文系统 的航迹号；解析航迹源数组项；解析UTC时间数组项；解析航空器位 置坐标数组项；解析当前高度层数组项；解析当前高度数组项；解析 放飞高度数组项；解析地速数组项；解析航迹航向数组项；解析航班 号数组项；解析起飞机场代码数组项；解析真实起飞数组项；解析目 的机场数组项；解析管制扇区数组项；解析SSR码数组项；解析航空器号数组项；解析航空器类型数组项；解析预计到达时间数组项；解 析航班类型数组项；解析航空器号数组项；解析计划路径数组项。
4、 根据权利要求2所述的符合D0D雷达数据处理要求的二进制数据格式 转换方法，其特征在于，所述步骤(3.2)包括解析当前报文系统 航迹号；解析航迹源数组项；解析UTC时间数组项；解析航空器位置 坐标数组项；解析当前高度层数组项；解析当前高度数组项；解析地 速数组项；解析航迹航向数组项；解析航班数据数组项。
5、 根据权利要求3或4所述的符合D0D雷达数据处理要求的二进制数 据格式转换方法，其特征在于，所述解析航空器位置坐标数组项包括 以下分步骤(al)提取编组中第一位并转换成byte类型值； (a2)判断bytel值是否等于78，否则跳转步骤(al4)，是则跳转 到步骤(a3);(a3)位l值转换十六进制，并且提取2-3位赋值byte类型； (a4) 2-3位byte类型合并双字节处理转换成十六进制值； (a5)提取4-5位赋值byte类型；(a6) 4-5位byte类型合并双字节处理转换成十六进制值； (a7)位6值赋值byte类型；(a8)判断bytel值是否等于"69"，否跳转步骤(al4)，是跳转 到步骤(a9);(a9)位6值转换十六进制，并且提取7-8位赋值byte类型； (a10) 7-8位byte类型合并双字节处理转换成十六进制值； (all)提取9-10位赋值byte类型；(al2) 9-10位byte类型合并双字节处理转换成十六进制值；(al3)将前续处理的16进制值保存转换成10进制并格式化输出保存；(al4)结束，返回。
6、 根据权利要求3或4所述的符合D0D雷达数据处理要求的二进制数 据格式转换方法，其特征在于，所述解析UTC时间数组项包括以下分 步骤(bl)编组值赋值成byte类型；(b2)将编组值合并成3字节并转换成16进制值；(b3)将UTC时间值16进制值转换成10进制值，并除128，再除3600;(b4)保存成以小时为单位的数据并输出；(b5)结束，返回。
7、 根据权利要求3或4所述的符合DOD雷达数据处理要求的二进制数 据格式转换方法，其特征在于，所述解析地速数组项包括以下分步骤 (cl)将byte流赋值成4位byte数组；(c2)将数组数据流内容对应转换成2进制类型；(c3)判断每个字节2进制值长度是否等于8，"是"跳转到步骤(c2)， byte未到最后一位，取下一byte单位值内容；"否"继续步骤(c4);(c4)将2进制值内容前首位加0，跳转到步骤三，byte未到最后 一位，取下一byte单位值内容，byte未到最后一位，跳出循环，继续步 骤(c5);(c5)将格式化后的4字节byte2进制值合并32位计算机码； (c6)前8位计算机码取出转换为整形值，并且减127，赋值给变 量seals;(C7)定义基变量d并赋值d等于l; (C8)从第9位取计算机码，并赋值给di;(c9) d += di * ，小于32位跳到步骤(c8)，等于32位继续步骤(Cl0);(ClO) d = d * 2,(Cll)输出保存航空器地速值d;(cl2)结束，返回。
8、 根据权利要求3所述的符合D0D雷达数据处理要求的二进制数据格式转换方法，其特征在于，所述解析计划路径数组项包括以下分步骤:(dl)提取编组中第l-2位并解析成十进制值，赋值给计划路径编 组数量tolNum;(d2)从第3位开始，依次循环提取17char为一计划路径子编组项；(d3)提取计划路径中子编组航路点信息内1-11位； (d4)提取计划路径中子编组飞行高度信息内12-13位； (d5)提取计划路径中子编组预计到达时间信息内14-17位； (d6)将航路点信息转化成对应输出值项VP; (d7)将飞行高度信息转化成对应输出值项； (d8)将预计到达时间信息转化成对应输出值项VET; (d9)子编组信息格式化SEV = VP + VH + VET; (dl0)子编组分析结束，且航班计划路径循环因子I〈tolNum则循 环跳转到步骤(d2)，否则继续步骤(dll);(dll)计划路径编组信息=Li S￡/V ;(dl2)结束，返回计划路径值。
9、 根据权利要求3或4所述的符合D0D雷达数据处理要求的二进制数 据格式转换方法，其特征在于，所述解析其它数组项包括以下分步骤-(el)分离出2字节编组内存数据流； (e2)编组值赋值成byte类型； (e3)将编组值合并成2字节并转换成16进制值； (e4)将数据项值16进制值转换成10进制值； (e5)保存成以小时为单位的数据并输出； (e6)结束，返回。
全文摘要
公开了一种符合DOD雷达数据处理要求的二进制数据格式转换方法，其特征在于，包括以下步骤(1)读取二进制的DOD雷达报文数据；(2)根据DOD雷达报文的标示类型匹配对应的报文处理模块算法；(3)解析对应的雷达报文格式中的对应数据项；(4)根据相关标准将步骤(3)中的对应数据项转换成明码数据值项。该方法解决了数据系统转化和信息存储与整合，为民航空管提供基于性能分析的基础数据源。
文档编号G08G5/00GK101576816SQ20091008582
公开日2009年11月11日 申请日期2009年6月1日 优先权日2009年6月1日
发明者刘洪飞, 唐金翔, 军 张, 朱衍波, 静 王, 许有臣 申请人:民航数据通信有限责任公司;北京航空航天大学