专利名称：基于数据链的航路气象信息通播服务装置及方法
技术领域：
本发明涉及数据处理的技术领域，尤其涉及一种基于数据链的航路气象信息通播服务装置，以及基于数据链的航路气象信息通播服务方法。
背景技术：
近年来，随着我国航空运输总周转量持续高速的增长，航空业务量也随之大幅增加。在航空运量快速增长的同时，运输安全成为日益重要的一个课题，受到了运营机构和空中交通管理部门的重视。航空运量的健康快速发展，对飞机运行的安全保障能力和服务管理水平提出了更高的要求，在飞机巡航阶段，航路气象状况的变化会极大地影响飞行安全。 这就要求机组成员在巡航阶段能及时了解到相关航路气象的通播服务信息，提早进行相应准备，提高飞行安全，节约飞行时间及燃油。目前，机组成员通常使用话音方式向管制员询问航路气象通播服务信息，数据占用时间长、误听几率大、覆盖范围小、变化周期不定。同时，加大了机组成员与管制员的工作强度和工作压力。
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数据占用时间短、准确率高、覆盖范围大、工作效率高、自动化的基于数据链的航路气象信息通播服务装置。本发明的技术方案是这种基于数据链的航路气象信息通播服务装置，其特征在于，包括空中数据子系统，用于机组发送欲获取航路气象通播服务信息的请求数据，并接收、显示航路气象通播服务数据和通告数据；空地无线通信网络，与所述空中数据子系统连接，用于转发空地之间的信息；地面信息处理子系统，与所述空地无线通信网络连接，用于接收请求数据，对之进行分析，并做出应答或通告。更进一步地，所述空中数据子系统设有数据采集模块，用于机组成员输入航路气象通播服务信息的请求数据，并显示相关的航路气象通播服务数据和通告数据。更进一步地，所述空地无线通信网络包括空中通信控制模块，与所述数据采集模块连接，获取机组的输入，并对输入数据进行打包；无线收发模块，与所述空中通信控制模块连接，用于转发打包的请求数据；地面通信控制模块，与无线收发设备连接，用于将打包数据恢复为原始请求数据。更进一步地，所述地面信息处理子系统包括地面网络及数据中转模块，与所述地面通信控制模块连接，用于传输请求数据、通播服务数据、通告数据的传输；地面信息处理模块，与地面网络及数据中转模块和航路气象信息发布模块连接，处理来自航路气象信息发布模块的通播服务数据，发布本时段内有效的航路气象信息通播服务版本，并处理来自地面网络及数据中转模块的请求数据，根据请求数据中的目标机场信息自动关联得出相应航路区域，检索该航路区域有效的气象信息通播服务版本，向飞机发布航路气象信息通播服务数据或通告数据；航路气象信息发布模块，与地面信息处理模块和外部气象信息数据库连接，周期性从气象信息数据库中自动获取所有航路区域的气象信息数据，并生成通播服务数据，向地面信息处理模块发布。更进一步地，所述数据采集模块包括数据输入子模块，其具有用于输入申请信息的键盘及记录飞机标识信息的飞机信息储存器，并且其用于机组成员输入请求数据；通播服务数据和通告数据显示子模块，其具有用于显示和输出通播服务数据和通告数据的显示输出装置，以及用于存储通播服务数据和通告数据的电子存储器，并且其用于输出和储存接收到的通播服务数据和通告数据；数据总线控制器，与所述数据输入子模块和通播服务数据和通告数据显示子模块连接，用于将所述数据输入子模块得到的输入转化为符合数据总线标准的数据传送至所述空中通信控制模块，或接受通播服务数据和通告数据并转发到所述通播服务数据和通告数据显示子模块。更进一步地，所述空中通信控制模块包括第一外围传输模块，与所述数据总线控制器连接，用于传输总线数据；第一通信处理机模块，与所述第一外围传输模块连接，用于对所述请求数据进行编码或对通播服务数据和通告数据进行解码；第一无线传输模块，与所述第一通信处理机模块连接，用于将编码后的请求数据经由无线收发设备发送出去或者从无线收发设备接收通播服务数据和通告数据；所述地面通信控制模块包括第二无线传输模块，与所述无线收发设备连接，用于接收无线收发设备传输的请求数据或者经由无线收发设备发送通播服务数据和通告数据；第二通信处理机模块，与所述第二无线传输模块连接，用于对请求数据进行解码或对通播服务数据和通告数据进行编码；第二外围传输模块，与所述第二通信处理模块连接，用于转发请求数据或接受通播服务数据和通告数据。更进一步地，所述地面信息处理模块包括地空数据链数据接口模块，用于为所述地面网络及数据中转模块提供接受和发送数据信息的接口 ；服务处理子模块，与地空数据链数据接口模块和航路气象信息发布模块连接，处理来自航路气象信息发布模块的通播服务数据，发布本时段内有效的航路气象信息通播服务版本，处理来自地空数据链数据接口模块的请求数据，根据请求数据中的目标机场信息自动关联得出相应航路区域，检索该航路区域有效的气象信息通播服务版本，向飞机发布航路气象信息通播服务数据或通告数据；会话管理模块，与所述服务处理子模块连接，根据系统时间管理每个航路气象信息通播服务版本的有效性。更进一步地，所述航路气象信息发布模块包括气象信息数据采集模块，与气象信息数据库和通播服务数据发布模块连接，周期性从气象信息数据库中自动获取所有航路区域的气象信息数据，并发送给通播服务数据发布模块；通播服务数据发布模块，与气象信息数据采集模块和服务处理子模块连接，自动接收来自气象信息数据采集模块的气象信息数据，按航路区域分类，并合成各个航路区域的通播服务数据，并发送给服务处理子模块。更进一步地，所述服务处理子模块包括报文处理中心，用于接收请求数据，并对之进行分析，提取识别飞机和具体请求内容；状态及指令发布模块，根据请求数据中的目标机场信息自动关联得出相应航路区域，检索该航路区域有效的气象信息通播服务版本，向飞机发布航路气象信息通播服务数据或通告数据。本发明还提供一种多机场气象数据的关联变化处理方法，包括以下步骤(1)所述数据采集模块获得机组的输入，并与飞机信息相组合，生成请求数据，发送给空中通信控制模块；( 所述空中通信控制模块将请求数据打包，经由所述无线收发模块发送至所述地面通信控制模块；C3)所述地面通信控制模块将打包的请求数据回复为原始的请求数据，经由地面网络及数据中转模块将所述请求数据发送至地面信息处理模块；(4)所述地面信息处理模块对请求数据进行分析，根据请求数据中的目标机场信息自动关联得出相应航路区域，检索该航路区域有效的气象信息通播服务版本，如果存在有效服务版本，向飞机发布航路气象信息通播服务数据，如果不存在有效服务版本，生成通告数据；( 生成的通播服务数据或通告数据经由地面网络及数据中转模块发送到所述地面通信控制模块；(6) 所述地面通信控制模块对所述通播服务数据或通告数据进行打包，经由所述无线收发模块发送到所述空中通信控制模块；(7)所述空中通信控制模块将打包的通播服务数据或通告数据恢复为原始通播服务数据或通告数据，发送到所述数据采集模块；(8)所述数据采集模块将收到的通播服务数据或通告数据保存在所述电子储存器中并显示在输出设备上，供机组查看。通过以上基于数据链的航路气象信息通播服务装置及方法，通过地空数据链，实现了飞机请求/地面自动应答，数据占用时间短、准确率高、覆盖范围大、工作效率高。
图1为本发明的基于数据链的航路气象信息通播服务装置的结构示意图；图2为本发明的数据采集模块的结构示意图；图3为本发明的空中通信控制模块与地面通信控制模块的结构示意图；图4为本发明的地面信息处理子系统的结构示意图；图5为地面信息处理模块对请求数据处理的一实施例的流程图；图6为地面信息处理模块对气象信息数据处理的一实施例的流程图。
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。本发明的目的在于解决机组使用话音方式向管制员询问航路气象通播服务信息时数据时间占用长，误听几率大，覆盖范围小，变化周期不定等问题。同时，降低机组与管制员的工作强度和工作压力，减少信息服务中人为因素的影响，提高工作效率和安全性。为了实现上述目的，本发明提供了一种基于数据链的航路气象信息通播服务装置，如图1所示，包括空中数据子系统100，用于机组发送欲获取航路气象通播服务信息的请求数据，并接收、显示航路气象通播服务数据和通告数据；空地无线通信网络200，与所述空中数据子系统100连接，用于转发空地之间的信息；以及地面信息处理子系统300， 与所述空地无线通信网络200连接，用于接收请求数据，并对之进行分析，并做出应答或通
生
1=1 O其中所述空中数据子系统100设有数据采集模块110，用于机组成员输入航路气象通播服务信息的请求数据，并显示相关的航路气象通播服务数据和通告数据。所述空地无线通信网络200包括空中通信控制模块210，与所述数据采集模块 110连接，获取机组的输入，并对输入数据进行打包；无线收发模块220，与所述空中通信控制模块210连接，用于转发打包的请求数据；地面通信控制模块230，与所述无线收发模块220连接，用于将打包数据恢复为原始请求数据。所述地面信息处理子系统300包括地面网络及数据中转模块320，与所述地面通信控制模块230连接，用于传输请求数据、通播服务数据、通告数据的传输；地面信息处理模块310，与地面网络及数据中转模块320和航路气象信息发布模块330连接，处理来自航路气象信息发布模块330的通播服务数据，发布本时段内有效的航路气象信息通播服务版本，处理来自地面网络及数据中转模块320的请求数据，根据请求数据中的目标机场信息自动关联得出相应航路区域，检索该航路区域有效的气象信息通播服务版本，向飞机发布航路气象信息通播服务数据或通告数据；航路气象信息发布模块330，与地面信息处理模块310和外部气象信息数据库连接，周期性从气象信息数据库中自动获取所有航路区域的气象信息数据，并生成通播服务数据，向地面信息处理模块310发布。如图2所示，所述数据采集模块110包括数据输入子模块111，用于机组成员输入请求数据；通播服务数据和通告数据显示子模块112，用于输出和储存接收到的通播服务数据和通告数据；数据总线控制器113，与所述数据输入子模块111和通播服务数据和通告数据显示子模块112连接，用于将所述数据输入子模块111得到的输入转化为符合数据总线标准的数据传送至所述空中通信控制模块210，或接受通播服务数据和通告数据并转发到所述通播服务数据和通告数据显示子模块112。更进一步地，所述数据输入子模块111包括用于输入申请信息的键盘1111及记录飞机标识信息的飞机信息储存器1112 ；所述通播服务数据和通告数据显示子模块112包括用于显示和输出通播服务数据和通告数据的显示输出设备1121，以及用于存储通播服务数据和通告数据的电子存储器1122。如图3所示，所述空中通信控制模块210包括第一外围传输模块211，与所述数据总线控制器113连接，用于传输总线数据；第一通信处理机模块212，与所述第一外围传输模块211连接，用于对所述请求数据进行编码或对通播服务数据和通告数据进行解码； 第一无线传输模块213，与所述第一通信处理机模块212连接，用于将编码后的请求数据经由无线收发设备发送出去或者从无线收发模块220接收通播服务数据和通告数据。所述地面通信控制模块230包括第二无线传输模块233，与所述无线收发模块220连接，用于接收无线收发模块220传输的请求数据或者经由无线收发模块220发送通播服务数据和通告数据；第二通信处理机模块232，与所述第二无线传输模块233连接，用于对请求数据进行解码或对通播服务数据和通告数据进行编码；第二外围传输231模块，与所述第二通信处理模块232连接，用于转发请求数据或接受通播服务数据和通告数据。如图4所示，所述地面信息处理模块310包括地空数据链数据接口模块311，用于为所述地面网络及数据中转模块320提供接受和发送数据信息的接口 ；服务处理子模块 312，与地空数据链数据接口模块311和航路气象信息发布模块330连接，处理来自航路气象信息发布模块330的通播服务数据，发布本时段内有效的航路气象信息通播服务版本。 处理来自地空数据链数据接口模块311的请求数据，根据请求数据中的目标机场信息自动关联得出相应航路区域，检索该航路区域有效的气象信息通播服务版本，向飞机发布航路气象信息通播服务数据或通告数据；会话管理模块313，与所述服务处理子模块312连接， 根据系统时间管理每个航路气象信息通播服务版本的有效性。所述航路气象信息发布模块330包括气象信息数据采集模块331，与气象信息数据库和通播服务数据发布模块332连接，周期性从气象信息数据库中自动获取所有航路区域的气象信息数据，并发送给通播服务数据发布模块332 ；通播服务数据发布模块332，与气象信息数据采集模块331和服务处理子模块312连接，自动接收来自气象信息数据采集模块331的气象信息数据，按航路区域分类，并合成各个航路区域的通播服务数据，并发送给服务处理子模块312。所述服务处理子模块312包括报文处理中心3121，用于接收请求数据，并对之进行分析，提取识别飞机和具体请求内容；状态及指令发布模块3122，根据请求数据中的目标机场信息自动关联得出相应航路区域，检索该航路区域有效的气象信息通播服务版本， 向飞机发布航路气象信息通播服务数据或通告数据。为了实现上述目的，本发明还提供了一种基于数据链的航路气象信息通播服务方法，包括以下步骤所述数据采集模块110获得机组的输入，并与所述飞机信息相组合，生成请求数据，发送给空中通信控制模块210 ；所述空中通信控制模块210将请求数据打包，经由所述无线收发模块220发送至所述地面通信控制模块230 ；所述地面通信控制模块230将打包的请求数据回复为原始的请求数据，经由地面网络及数据中转模块320将所述请求数据发送至地面信息处理模块310 ；所述地面信息处理模块310对请求数据进行分析，根据请求数据中的目标机场信息自动关联得出相应航路区域，检索该航路区域有效的气象信息通播服务版本，如果存在有效服务版本，向飞机发布航路气象信息通播服务数据，如果不存在有效服务版本，生成通告数据。生成的通播服务数据或通告数据经由地面网络及数据中转模块 320发送到所述地面通信控制模块230 ；所述地面通信控制模块230对所述通播服务数据或通告数据进行打包，经由所述无线收发模块220发送到所述空中通信控制模块210 ；所述空中通信控制模块210将打包的通播服务数据或通告数据恢复为原始通播服务数据或通告数据，发送到所述数据采集模块110 ；所述数据采集模块110将收到的通播服务数据或通告数据保存在所述电子储存器中并显示在输出设备上，供机组查看。所述航路气象信息发布模块330与外部气象信息数据库连接，周期性从气象信息数据库中自动获取所有航路区域的气象信息数据，按航路区域分类，并合成各个航路区域的通播服务数据，并发送给所述地面信息处理模块310。由所述地面信息处理模块310根据各个航路区域的通播服务数据，发布本时段内有效的各个航路气象信息通播服务版本，并根据系统时间管理每个航路气象信息通播服务版本的有效性。图5为地面信息处理模块对所述请求数据处理的具体步骤为步骤A，接收到来自数据链网络的请求数据，并拆分请求数据；步骤B，分析请求数据内容，根据目标机场信息自动关联得出相应航路区域；步骤C，检索目标航路区域通播服务版本的有效性，合成通播服务数据或通告数据，发送到数据链网络中。图6为地面信息处理模块对来自所述气象数据库的气象信息数据的具体步骤为步骤D，周期性从气象信息数据库中自动获取所有航路区域的气象信息数据；步骤E，按航路区域分类，并合成各个航路区域的通播服务数据；步骤F，发布本时段内有效的各个航路气象信息通播服务版本，周期性根据系统时间维护每个航路气象信息通播服务版本的有效性。
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.基于数据链的航路气象信息通播服务装置，其特征在于，包括空中数据子系统，用于机组发送欲获取航路气象通播服务信息的请求数据，并接收、显示航路气象通播服务数据和通告数据；空地无线通信网络，与所述空中数据子系统连接，用于转发空地之间的信息； 地面信息处理子系统，与所述空地无线通信网络连接，用于接收请求数据，对之进行分析，并做出应答或通告。
2.根据权利要求1所述的基于数据链的航路气象信息通播服务装置，其特征在于，所述空中数据子系统设有数据采集模块，用于机组成员输入航路气象通播服务信息的请求数据，并显示相关的航路气象通播服务数据和通告数据。
3.根据权利要求2所述的基于数据链的航路气象信息通播服务装置，其特征在于，所述空地无线通信网络包括空中通信控制模块，与所述数据采集模块连接，获取机组的输入，并对输入数据进行打包；无线收发模块，与所述空中通信控制模块连接，用于转发打包的请求数据； 地面通信控制模块，与无线收发设备连接，用于将打包数据恢复为原始请求数据。
4.根据权利要求3所述的基于数据链的航路气象信息通播服务装置，其特征在于，所述地面信息处理子系统包括地面网络及数据中转模块，与所述地面通信控制模块连接，用于传输请求数据、通播服务数据、通告数据的传输；地面信息处理模块，与地面网络及数据中转模块和航路气象信息发布模块连接，处理来自航路气象信息发布模块的通播服务数据，发布本时段内有效的航路气象信息通播服务版本，并处理来自地面网络及数据中转模块的请求数据，根据请求数据中的目标机场信息自动关联得出相应航路区域，检索该航路区域有效的气象信息通播服务版本，向飞机发布航路气象信息通播服务数据或通告数据；航路气象信息发布模块，与地面信息处理模块和外部气象信息数据库连接，周期性从气象信息数据库中自动获取所有航路区域的气象信息数据，并生成通播服务数据，向地面信息处理模块发布。
5.根据权利要求3所述的基于数据链的航路气象信息通播服务装置，其特征在于，所述数据采集模块包括数据输入子模块，其具有用于输入申请信息的键盘及记录飞机标识信息的飞机信息储存器，并且其用于机组成员输入请求数据；通播服务数据和通告数据显示子模块，其具有用于显示和输出通播服务数据和通告数据的显示输出装置，以及用于存储通播服务数据和通告数据的电子存储器，并且其用于输出和储存接收到的通播服务数据和通告数据；数据总线控制器，与所述数据输入子模块和通播服务数据和通告数据显示子模块连接，用于将所述数据输入子模块得到的输入转化为符合数据总线标准的数据传送至所述空中通信控制模块，或接受通播服务数据和通告数据并转发到所述通播服务数据和通告数据显示子模块。
6.根据权利要求5所述的基于数据链的航路气象信息通播服务装置，其特征在于，所述空中通信控制模块包括第一外围传输模块，与所述数据总线控制器连接，用于传输总线数据； 第一通信处理机模块，与所述第一外围传输模块连接，用于对所述请求数据进行编码或对通播服务数据和通告数据进行解码；第一无线传输模块，与所述第一通信处理机模块连接，用于将编码后的请求数据经由无线收发设备发送出去或者从无线收发设备接收通播服务数据和通告数据； 所述地面通信控制模块包括第二无线传输模块，与所述无线收发设备连接，用于接收无线收发设备传输的请求数据或者经由无线收发设备发送通播服务数据和通告数据；第二通信处理机模块，与所述第二无线传输模块连接，用于对请求数据进行解码或对通播服务数据和通告数据进行编码；第二外围传输模块，与所述第二通信处理模块连接，用于转发请求数据或接受通播服务数据和通告数据。
7.根据权利要求6所述的基于数据链的航路气象信息通播服务装置，其特征在于，所述地面信息处理模块包括地空数据链数据接口模块，用于为所述地面网络及数据中转模块提供接受和发送数据信息的接口；服务处理子模块，与地空数据链数据接口模块和航路气象信息发布模块连接，处理来自航路气象信息发布模块的通播服务数据，发布本时段内有效的航路气象信息通播服务版本，处理来自地空数据链数据接口模块的请求数据，根据请求数据中的目标机场信息自动关联得出相应航路区域，检索该航路区域有效的气象信息通播服务版本，向飞机发布航路气象信息通播服务数据或通告数据；会话管理模块，与所述服务处理子模块连接，根据系统时间管理每个航路气象信息通播服务版本的有效性。
8.根据权利要求7所述的基于数据链的航路气象信息通播服务装置，其特征在于，所述航路气象信息发布模块包括气象信息数据采集模块，与气象信息数据库和通播服务数据发布模块连接，周期性从气象信息数据库中自动获取所有航路区域的气象信息数据，并发送给通播服务数据发布模块；通播服务数据发布模块，与气象信息数据采集模块和服务处理子模块连接，自动接收来自气象信息数据采集模块的气象信息数据，按航路区域分类，并合成各个航路区域的通播服务数据，并发送给服务处理子模块。
9.根据权利要求8所述的基于数据链的航路气象信息通播服务装置，其特征在于，所述服务处理子模块包括报文处理中心，用于接收请求数据，并对之进行分析，提取识别飞机和具体请求内容； 状态及指令发布模块，根据请求数据中的目标机场信息自动关联得出相应航路区域， 检索该航路区域有效的气象信息通播服务版本，向飞机发布航路气象信息通播服务数据或通告数据。
10.根据权利要求9所述的基于数据链的航路气象信息通播服务方法，其特征在于，包括以下步骤(1)所述数据采集模块获得机组的输入，并与飞机信息相组合，生成请求数据，发送给空中通信控制模块；(2)所述空中通信控制模块将请求数据打包，经由所述无线收发模块发送至所述地面通信控制模块；(3)所述地面通信控制模块将打包的请求数据回复为原始的请求数据，经由地面网络及数据中转模块将所述请求数据发送至地面信息处理模块；(4)所述地面信息处理模块对请求数据进行分析，根据请求数据中的目标机场信息自动关联得出相应航路区域，检索该航路区域有效的气象信息通播服务版本，如果存在有效服务版本，向飞机发布航路气象信息通播服务数据，如果不存在有效服务版本，生成通告数据；(5)生成的通播服务数据或通告数据经由地面网络及数据中转模块发送到所述地面通信控制模块；(6)所述地面通信控制模块对所述通播服务数据或通告数据进行打包，经由所述无线收发模块发送到所述空中通信控制模块；(7)所述空中通信控制模块将打包的通播服务数据或通告数据恢复为原始通播服务数据或通告数据，发送到所述数据采集模块；(8)所述数据采集模块将收到的通播服务数据或通告数据保存在所述电子储存器中并显示在输出设备上，供机组查看。
全文摘要
公开了一种数据占用时间短、准确率高、覆盖范围大、工作效率高、自动化的基于数据链的航路气象信息通播服务装置。其包括空中数据子系统，用于机组发送欲获取航路气象通播服务信息的请求数据，并接收、显示航路气象通播服务数据和通告数据；空地无线通信网络，与所述空中数据子系统连接，用于转发空地之间的信息；地面信息处理子系统，与所述空地无线通信网络连接，用于接收请求数据，对之进行分析，并做出应答或通告。还提供了基于数据链的航路气象信息通播服务方法。
文档编号H04H20/71GK102231654SQ20111015216
公开日2011年11月2日 申请日期2011年6月8日 优先权日2011年6月8日
发明者唐晔旸, 张军, 张斌, 朱衍波, 谭锡荆 申请人:北京民航天宇科技发展有限公司, 北京航空航天大学, 民航数据通信有限责任公司