一种适用于通用航空飞行的飞行计划受理系统及控制方法
【专利摘要】一种适用于通用航空飞行的飞行计划受理系统及控制方法。系统包括数据库服务器A、供人机交互的微型计算机B和报文接入端C，其中：数据库服务器A通过数字网络L与微型计算机B相连；微型计算机B为本系统的飞行计划受理装置，其通过数字网络L与报文接入端C相连；报文接入端C为报文收发设备，与数字网络L相连。本发明提供的适用于通用航空飞行的飞行计划受理系统及控制方法飞行计划在申请后可以高效地受理、校核、处理、传输、存储，并且长时间的具有极大规模的同时数据处理能力(7X24小时无间断处理，同时处理数据达3000条以上)，使数据在飞行服务站受理终端处理的时间进一步缩短。
【专利说明】一种适用于通用航空飞行的飞行计划受理系统及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于空管自动化【技术领域】，特别是涉及一种适用于通用航空飞行的飞行计划受理系统及控制方法。
【背景技术】
[0002]通用航空(General Aviation),是指使用民用航空器从事公共航空运输以外的民用航空活动，包括从事工业、农业、林业、渔业和建筑业的作业飞行以及医疗卫生、抢险救灾、气象探测、海洋监测、科学实验、教育训练、文化体育等方面的飞行活动。
[0003]近年来，我国通用航空进入一个快速发展阶段，2001年之前我国通用航空作业量每年徘徊在4万小时左右，2001至2004年间，通用航空每年平均飞行量上升至6万小时左右，2005年猛增至8.5万小时。2008年，全年作业飞行量达到12.3万小时，在册通用航空器总数为898架。随着国民经济的持续发展和低空空域管理改革的逐步推进，通用航空产业需求巨大，尤其是公务航空、私人航空、应急救援、工业航空和农林航空存在巨大增长潜力。预计未来十年内，我国通用航空平均增长速度将达15%以上，2020年我国通用航空飞机保有量将达到5800架次，通用航空飞行时间将达到120万小时。国务院、中央军委十分重视通用航空事业的发展，发布了一系列重要指示和文件(如《关于深化我国低空空域管理改革的意见》等)，提出了深化低空空域管理改革的指导思想、实施步骤等，还对低空空域进行了分类规划，并提出了未来5到10年低空管理领域的改革目标。
[0004]由于通用航空飞行数量在急剧增长，且通用航空器具有性能各异、飞行高度低、目标小、自主性强等特点；同时，为了提高我国通用航空制造业和服务业的国际竞争力，防止通用航空飞机制造和服务系统被国外市场占据；再者，我国采用全空域管理体制，国外基于自由飞行理念的通用航空运行支持系统不适合我国国情。随着我国低空空域的逐步开放，通用航空飞行需求将急剧增长，针对类型多样、飞行自主的通用航空，我国民航现行陆基空管系统运行效率和空域资源利用率低，难以提供可靠、灵活的飞行服务，通用航空飞行安全技术保障手段匮乏。基于以上原因，开发具有自主知识产权的能够对各类通用航空器可靠监视的运行支持系统迫在眉睫。
[0005]目前国内还没有专门针对低空空域的通用航空飞行服务系统，而国外通航飞行服务系统的技术细节很少有公开资料。其大致情况如下:飞行服务站为所有的飞行提供飞行情报服务和告警服务，实现了飞行计划、气象等数据的自动处理和传输，其中包括受理飞行计划、提供气象咨询服务、提供气象通播服务、提供通用咨询服务、提供告警服务等，其中受理的飞行计划是后续部分的限定范围来源，是进行飞行服务的必备条件。
[0006]民用航空飞行计划是由航空器使用者在飞行前，提交给空中交通服务提供者的关于本次飞行的详细说明。民用航空飞行计划的一般信息包括飞行计划的类型、编号、日期、航班号、二次代码、飞机号、起飞机场、备降机场、降落机场、机长姓名、气象条件和飞机本身的重要参数等。在通用航空飞行中，这些信息进行了进一步的简化与修正。
[0007]通用航空飞行在飞行规则、机载设备、航迹匹配等方面与民航飞行有一定区别。举例来说，通用航空飞机出于成本考虑，本身不一定携带二次雷达，即通用航空飞行计划报文不含有二次雷达代码；通用航空飞行一般基于目视飞行，其报文的传输过程有一定的简化性，有可能在传输过程中存在一定的错误，等等。
[0008]鉴于以上的原因，通用航空飞行服务站需要一个合理的系统与控制方法来受理、校核、处理、传输、存储通用航空飞行计划，使通用航空飞行计划信息便于管理和使用，但目前尚缺少这样的系统及控制方法。
【发明内容】
[0009]为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种适用于通用航空飞行的飞行计划受理系统及控制方法。
[0010]为了达到上述目的，本发明提供的适用于通用航空飞行的飞行计划受理系统包括:数据库服务器A、供人机交互的微型计算机B和报文接入端C，其中:数据库服务器A通过数字网络L与微型计算机B相连；微型计算机B为本系统的飞行计划受理装置，其通过数字网络L与报文接入端C相连；报文接入端C为报文收发设备，与数字网络L相连。
[0011]所述的微型计算机B还通过数字网络L与适用于通用航空飞行服务的其他软件终端D相连。
[0012]所述的数据库服务器A为安装有SQL Server2008的机柜式服务器，微型计算机B为搭载有微软Windows XP或者Windows Win7操作系统的微型计算机，报文接入端C为AFTN网络专用转报设备，数字网络L为通用航空中心服务站内部网络。
[0013]所述的微型计算机B上安装有飞行计划受理终端与飞行计划校验编辑终端。
[0014]本发明提供的适用于通用航空飞行的飞行计划受理系统的控制方法包括按顺序执行的下列步骤:
[0015]步骤I)用户提交飞行计划的SOl阶段:通用航空的飞行计划受理系统接收用户通过包括电话、网络或当面方式在内的渠道提交的通用航空飞行计划申请，飞行计划通过微型计算机B进入系统；
[0016]步骤2)存储、处理飞行计划的S02阶段:系统通过微型计算机B及其上的受理终端接收SOl阶段中的通用航空飞行计划申请信息，并对该飞行计划的格式内容校对，然后将接收的飞行计划申请信息存入数据库服务器A中的通用航空飞行计划数据库，通用航空飞行计划数据库获得飞行计划数据；
[0017]步骤3)传输、接收计划报文的S03阶段:系统通过微型计算机B接收报文接入端C通过数字网络L传输的飞行计划报文，如果需要，微型计算机B会将飞行计划报文转送至适用于通用航空飞行服务的其他软件终端D中；
[0018]步骤4)飞行计划报文处理的S04阶段:系统对飞行计划报文进行校验与解析，并根据解析的具体信息变更数据库服务器A中数据库相应项的状态，数据库服务器A中的飞行计划信息得到更新；
[0019]步骤5)飞行计划报批的S05阶段:系统通过微型计算机B根据控制要求将数据库服务器A中的飞行计划信息与计划报文信息发送至适用于通用航空飞行的其他软件终端D或相应审批部门，并接收相应审批部门审批；
[0020]步骤6)飞行计划传输的S06阶段:系统处理数据库服务器A中的飞行计划信息，将信息分类按飞行计划执行时间从数据库中提取，并将飞行计划信息通过数字网络L传输给适用于通用航空飞行服务的其他软件终端D，以供中心服务站其他系统使用。
[0021]在S05阶段中，所述的飞行计划报批方法包括下列步骤:
[0022]5.1)系统首先将通用航空飞行计划分为两类，即适用于报告空域和监视空域的报备飞行计划与适用于管制空域的需审批飞行计划；对于采用飞行计划审批的状态循环流程的飞行计划，系统将申请信息打印后送交审批部门审批，并根据批复决定是否受理计划；对于采用飞行计划报备的状态循环流程的飞行计划，系统将直接受理计划；
[0023]5.2)系统根据控制要求将需审批的飞行计划从数据库服务器A中取出并发送至适用于通用航空飞行的其他软件终端D或相应审批部门，并接收相应审批部门审批。
[0024]本发明提供的适用于通用航空飞行的飞行计划受理系统及其控制方法具有以下优点:
[0025]I)设计并给出了符合通用航空飞行要求与政策的飞行计划受理表格，该表格明确地标明了后续的飞行计划评估、飞行计划处理、飞行计划显示、得到航行情报与气象信息、飞行告警与冲突探测、多源航迹融合等部分所需的数据内容与数据形式、明确地给出了这些数据的重要等级分类；与此同时该表格简化了通用航空飞行所不大看重的数据内容，也是有别于现有民用航空飞行空管自动化系统的重要标志之一。
[0026]2)利用本发明提供的适用于通用航空飞行的飞行计划受理系统，飞行计划在申请后可以高效地受理、校核、处理、传输、存储，并且长时间的具有极大规模的同时数据处理能力(7X24小时无间断处理，同时处理数据达3000条以上)，使数据在飞行服务站受理终端处理的时间进一步缩短(平均处理速度不超过100毫秒每条)，其平均处理时间如图4所示。
[0027]3)结合民用航空的飞行计划报文格式，采取了一种适用于通用航空飞行的飞行计划受理系统和具体实施方法符合通用航空飞行要求与政策的飞行计划报文格式与传输方案，该方案在格式及内容上根据通航的实际情况进行了革新，简化了通用航空飞行不关心的参数以及数据，以便更快更好地明确后续的飞行计划评估、飞行计划处理、飞行计划显示、得到航行情报与气象信息、飞行告警与冲突探测、多源航迹融合等部分所需的数据内容与数据形式。
[0028]4)结合优点I)本发明在支持的人机交互方式上也做了较深刻研究，支持现行的手工填写、电话、电报等形式外，还支持网络等新型申报计划载体，提供与这些载体相配套的接口，以便必要的时候接入；本发明同样支持大规模重复计划的申请，在工作量和工作强度上，极大简化了人工操作的部分，避免了一些不必要因操作过多和人工失误造成的数据误传。
[0029]5)综合优点I)的受理表格部分、优点2)的通用航空飞行计划报文传输和优点4)中的人工部分，本发明的技术方案框架从受理、存储、处理三个方面分别对优点4)人工输入、优点I)的受理表格和优点2)的通用航空飞行计划报文中可能存在的误传和误操作进行过滤、隔离和修正操作，避免因错误信息产生的不必要的损失，同时减少数据库的错误信息，使系统进一步具有鲁棒性。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1为本发明提供的适用于通用航空的飞行计划受理系统结构图。
[0031]图2为本发明提供的适用于通用航空飞行的飞行计划受理系统的控制方法流程图。
[0032]图3为本发明提供的适用于通用航空飞行计划的申请表格示意图。
[0033]图4为本发明提供的适用于通用航空飞行计划受理系统框架下多次处理时间示意图。
【具体实施方式】
[0034]下面结合附图和具体实施例对本发明提供的适用于通用航空飞行的飞行计划受理系统及控制方法进行详细说明。
[0035]如图1所示，本发明提供的适用于通用航空飞行的飞行计划受理系统包括:数据库服务器A、供人机交互的微型计算机B和报文接入端C，其中:数据库服务器A通过数字网络L与微型计算机B相连；微型计算机B为本系统的飞行计划受理装置，其通过数字网络L与报文接入端C相连；报文接入端C为报文收发设备，与数字网络L相连。
[0036]所述的微型计算机B还通过数字网络L与适用于通用航空飞行服务的其他软件终端D相连。
[0037]所述的数据库服务器A为安装有SQL Server2008的机柜式服务器，微型计算机B为搭载有微软Windows XP或者Windows Win7操作系统的微型计算机，报文接入端C为AFTN网络专用转报设备，数字网络L为通用航空中心服务站内部网络。
[0038]所述的微型计算机B上安装有飞行计划受理终端与飞行计划校验编辑终端。
[0039]如图2所示，本发明提供的适用于通用航空飞行的飞行计划受理系统的控制方法包括按顺序执行的下列步骤:
[0040]步骤I)用户提交飞行计划的SOl阶段:通用航空的飞行计划受理系统(以下简称为‘系统’)接收用户通过包括电话、网络或当面方式在内的渠道提交的通用航空飞行计划申请，飞行计划通过微型计算机B进入系统，飞行计划申请表格如图3所示；
[0041]步骤2)存储、处理飞行计划的S02阶段:系统通过微型计算机B及其上的受理终端接收SOl阶段中的通用航空飞行计划申请信息，并对该飞行计划的格式内容校对，然后将接收的飞行计划申请信息存入数据库服务器A中的通用航空飞行计划数据库，通用航空飞行计划数据库获得飞行计划数据；
[0042]步骤3)传输、接收计划报文的S03阶段:系统通过微型计算机B接收报文接入端C通过数字网络L传输的飞行计划报文，如果需要，微型计算机B会将飞行计划报文转送至适用于通用航空飞行服务的其他软件终端D中；
[0043]步骤4)飞行计划报文处理的S04阶段:系统对飞行计划报文进行校验与解析，并根据解析的具体信息变更数据库服务器A中数据库相应项的状态，数据库服务器A中的飞行计划信息得到更新；
[0044]步骤5)飞行计划报批的S05阶段:系统通过微型计算机B根据控制要求将数据库服务器A中的飞行计划信息与计划报文信息发送至适用于通用航空飞行的其他软件终端D或相应审批部门，并接收相应审批部门审批；
[0045]步骤6)飞行计划传输的S06阶段:系统处理数据库服务器A中的飞行计划信息，将信息分类按飞行计划执行时间从数据库中提取，并将飞行计划信息通过数字网络L传输给适用于通用航空飞行服务的其他软件终端D，以供中心服务站其他系统使用。
[0046]在S02阶段中，所述的数据库作用是:使用一种通过飞行计划状态记录来管理所申请通用航空飞行计划的方法，在数据库表中记录通用航空飞行计划状态，然后在数据库表中对数据库内通用航空飞行计划的状态循环进行管理，从而实现对通用航空飞行计划与飞行计划数据管理的目的。
[0047]在S02阶段中，所述的处理飞行计划信息包括对信息的增加、变更、状态变更、查询等等；特殊的，系统采用一种基于数据库的对通用航空飞行员资质校验的控制方法，即通过在数据库内建立通用航空飞行员资质表并根据该表格校验飞行员资质的方法，确保申请飞行的飞行员具有该飞行所必需的飞行资质；与此类似的，系统提出了一种对通用航空飞行计划的索引方法，由于通用航空飞行一般不含有标识飞行器的二次雷达代码信息，该方法通过对飞行计划信息中的飞行器籍登记号、预计飞行日期和预计飞行时间的联合索引，唯一确定数据库内的飞行计划数据，从而对飞行计划数据库进行管理。
[0048]在S04阶段中，所述的对飞行计划报文进行校验与解析的方法为:系统采用计划报文与受理计划校核的方法筛除和修正传入系统的其他软件终端D的错误或非法报文；计划报文传输过程中容易发生错误，通过将计划报文与数据库服务器A中数据库存储的受理计划比对，将错误报文进行修正；对于数据库中无法找到对应项的计划报文，表明其预先未提交飞行计划申请，即为非法报文，予以筛除。
[0049]在S05阶段中，所述的飞行计划报批方法包括下列步骤:
[0050]5.1)系统首先将通用航空飞行计划分为两类，即适用于报告空域和监视空域的报备飞行计划与适用于管制空域的需审批飞行计划；根据相关政策规定，在低空空域内，对涉及管制空域的通用航空飞行计划采用飞行计划审批的状态循环流程，对涉及监视空域和报告空域的通用航空飞行计划采用飞行计划报备的状态循环流程，两个循环流程既有公共部分，也有差异化部分，从而法解决了不同类型低空空域飞行计划高效受理的问题；
[0051]对于采用飞行计划审批的状态循环流程的飞行计划，系统将申请信息打印后送交审批部门审批，并根据批复决定是否受理计划；对于采用飞行计划报备的状态循环流程的飞行计划，系统将直接受理计划。
[0052]5.2)系统根据控制要求将需审批的飞行计划从数据库服务器A中取出并发送至适用于通用航空飞行的其他软件终端D或相应审批部门，并接收相应审批部门审批。
[0053]本发明提供的适用于通用航空飞行的飞行计划受理系统及其控制方法解决了在通用航空飞行各个阶段中的飞行计划数据受理、校核、处理、传输、存储问题；在实际使用中取得了良好的效果。
【权利要求】
1.一种适用于通用航空飞行的飞行计划受理系统，其特征在于:所述的适用于通用航空飞行的飞行计划受理系统包括:数据库服务器A、供人机交互的微型计算机B和报文接入端C，其中:数据库服务器A通过数字网络L与微型计算机B相连；微型计算机B为本系统的飞行计划受理装置，其通过数字网络L与报文接入端C相连；报文接入端C为报文收发设备，与数字网络L相连。
2.根据权利要求1所述的适用于通用航空飞行的飞行计划受理系统，其特征在于:所述的微型计算机B还通过数字网络L与适用于通用航空飞行服务的其他软件终端D相连。
3.根据权利要求1所述的适用于通用航空飞行的飞行计划受理系统，其特征在于:所述的数据库服务器A为安装有SQL Server2008的机柜式服务器，微型计算机B为搭载有微软Windows XP或者Windows Win7操作系统的微型计算机，报文接入端C为AFTN网络专用转报设备，数字网络L为通用 航空中心服务站内部网络。
4.根据权利要求1所述的适用于通用航空飞行的飞行计划受理系统，其特征在于:所述的微型计算机B上安装有飞行计划受理终端与飞行计划校验编辑终端。
5.一种如权利要求1所述的适用于通用航空飞行的飞行计划受理系统的控制方法，其特征在于:所述的控制方法包括按顺序执行的下列步骤: 步骤I)用户提交飞行计划的SOl阶段:通用航空的飞行计划受理系统接收用户通过包括电话、网络或当面方式在内的渠道提交的通用航空飞行计划申请，飞行计划通过微型计算机B进入系统； 步骤2)存储、处理飞行计划的S02阶段:系统通过微型计算机B及其上的受理终端接收SOl阶段中的通用航空飞行计划申请信息，并对该飞行计划的格式内容校对，然后将接收的飞行计划申请信息存入数据库服务器A中的通用航空飞行计划数据库，通用航空飞行计划数据库获得飞行计划数据； 步骤3)传输、接收计划报文的S03阶段:系统通过微型计算机B接收报文接入端C通过数字网络L传输的飞行计划报文，如果需要，微型计算机B会将飞行计划报文转送至适用于通用航空飞行服务的其他软件终端D中； 步骤4)飞行计划报文处理的S04阶段:系统对飞行计划报文进行校验与解析，并根据解析的具体信息变更数据库服务器A中数据库相应项的状态，数据库服务器A中的飞行计划信息得到更新； 步骤5)飞行计划报批的S05阶段:系统通过微型计算机B根据控制要求将数据库服务器A中的飞行计划信息与计划报文信息发送至适用于通用航空飞行的其他软件终端D或相应审批部门，并接收相应审批部门审批； 步骤6)飞行计划传输的S06阶段:系统处理数据库服务器A中的飞行计划信息，将信息分类按飞行计划执行时间从数据库中提取，并将飞行计划信息通过数字网络L传输给适用于通用航空飞行服务的其他软件终端D，以供中心服务站其他系统使用。
6.根据权利要求5所述的适用于通用航空飞行的飞行计划受理系统的控制方法，其特征在于:在S05阶段中，所述的飞行计划报批方法包括下列步骤: .5.1)系统首先将通用航空飞行计划分为两类，即适用于报告空域和监视空域的报备飞行计划与适用于管制空域的需审批飞行计划；对于采用飞行计划审批的状态循环流程的飞行计划，系统将申请信息打印后送交审批部门审批，并根据批复决定是否受理计划；对于采用飞行计划报备的状态循环流程的飞行计划，系统将直接受理计划； .5.2)系统根据控制要求将需审批的飞行计划从数据库服务器A中取出并发送至适用于通用航空飞行 的其他软件终端D或相应审批部门，并接收相应审批部门审批。
【文档编号】G08G5/00GK104077927SQ201410312797
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年7月2日 优先权日:2014年7月2日
【发明者】王晓亮, 马宇超, 马亚冰, 吴仁彪 申请人:中国民航大学