专利名称：面向空中交通管制服务的气象信息语音合成系统和方法
技术领域：
本发明涉及数据处理的技术领域，尤其涉及一种面向空中交通管制服务的气象信息语音合成系统，以及面向空中交通管制服务的气象信息语音合成方法。
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。在航空运输量快速增长的同时，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。航空运输量的健康快速发展，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，对实施空中交通管理与服务，以及飞机运行控制与服务的要求不断增加，要求空中交通管理与服务部门使用先进的系统解决气象信息播报的问题， 代替原有的人工语音播报方式，以提高空中交通管制服务效率和安全性。
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将气象信息转为语音文件并进行播报的面向空中交通管制服务的气象信息语音合成系统。本发明的技术方案是这种面向空中交通管制服务的气象信息语音合成系统，包括气象信息处理子系统，用来接收气象报文并进行格式判断；空管语音处理子系统，用来气象信息转换为语音文件；语音播报子系统，用来进行语音文件的播报。更进一步地，所述气象信息处理子系统包括气象信息接收模块，用来接收 AFTN(Aeronautical Fixed Telecommunication Network, M^IiK 2SEfeff )巾白勺H 信息；气象报文拆分处理模块，用来将气象报文进行拆分，并根据国际民航组织分配的机场四字码进行报文过滤。更进一步地，所述空管语音处理子系统包括空管用语合成模块，将气象信息转换为自然语言文本；语音合成模块，将自然语言文本合成为语音文件。更进一步地，所述语音播报子系统包括语音播报配置读取模块，用来读取语音播报中涉及到的各种参数配置，各种参数包括停顿间隔参数，播报次数参数等；语音控制模块，用来控制语音播报的开始、暂停和停止；语音循环播报模块，用来循环播报语音文件。更进一步地，气象信息接收模块包括气象报文数据接收子模块，用于接收AFTN 传递的气象报文；气象报文格式筛选子模块，将接收到的AFTN报文进行格式判定，将不符合标准的报文进行过滤；气象报文拆分处理模块包括气象报文拆分子模块，用于进行气象报文的拆分处理；气象报文规则处理子模块，按照配置的规则进行处理，将不符合规则范围的报文进行过滤。更进一步地，空管用语合成模块包括空管用语库访问子模块，用来访问空管用语词库；空管用语转换子模块，用来将气象信息转换为空管用语，其包括数字处理转换模块，将气象信息中的数字内容进行空管用语的转换；天气现象处理转换模块，气象信息中的天气现象符号进行空管用语的转换；单位处理转换模块，将气象信息中的单位信息转换为空管部门所要求的单位形式。更进一步地，所述语音合成模块包括语音合成参数配置读取子模块，用来读取语音合成中涉及到的各种参数配置，这些参数包括音量参数，语速参数，音库参数；语音合成子模块，将合成好的空管用语进行语音文件的合成，其包括音量控制模块，用来控制合成语音中的音量；语速控制模块，用来控制合成语音中的语速频率；音库控制模块，用来控制合成语音中的音库选择；语音文件输出子模块，将合成出的语音文件写入至磁盘中。更进一步地，所述语音循环播报子模块包括停顿间隔控制模块，用来控制不同语音的间隔；播报次数控制模块，用来控制语音播报次数。本发明还提供一种面向空中交通管制服务的气象信息语音合成方法，包括以下步骤(1)所述气象报文数据接收子模块接收气象报文后，通过气象报文格式筛选子模块对气象信息报文进行格式筛选，若出现错误的报文，则进行丢弃，若报文符合格式规则，则传输至气象报文拆分子模块；( 气象报文拆分子模块将对报文进行拆分处理，将不同的气象信息进行分解，并将拆分结果传递至气象报文规则处理子模块；(3)气象报文规则处理子模块按照定义好的规则进行分析处理，对不符合要求的报文进行丢弃，若信息符合规则， 则将拆分的结果传递至空管用语转换子模块；(4)在进行空管用语转换的过程中，首先对拆分结果中的数字部分通过数字处理转换模块进行数字转换，之后通过天气现象处理转换模块进行处理，最后通过单位处理转换模块进行单位格式的转换，并得到空管播报字符串； (5)语音合成子模块会按照配置的参数对空管播报字符串进行语音合成，通过音量控制模块调整语音音量，通过语速控制子模块调整频率，通过音库控制模块进行音库选择，并输出合成好的语音文件至磁盘中；(6)语音循环子模块会根据配置文件参数，通过停顿间隔控制模块与播报次数控制模块对语音文件进行播报。通过以上面向空中交通管制服务的气象信息语音合成系统及方法，通过获取固定航空电报网信息，并进行管制用语规则替换，实现了气象信息转语音的服务，提高了空中交通管制服务的效率和安全性。
图1为本发明的面向空中交通管制服务的气象信息语音合成系统的结构示意图；图2为本发明的气象信息处理子系统的结构示意图；图3为本发明的空管语音处理子系统的结构示意图；图4为本发明的语音播报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。
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。本发明提供了一种面向空中交通管制服务的气象信息语音合成系统，如图1所示，包括气象信息处理子系统100，用来接收气象报文并进行格式判断；空管语音处理子系统200，用来气象信息转换为语音文件；语音播报子系统300，用来进行语音文件的播报。如图2所示，所述气象信息处理子系统100设有气象信息接收模块110，用来接收AFTN中的气象信息；气象报文拆分处理模块120，用来将气象报文进行拆分，并根据国际民航组织分配的机场四字码进行报文过滤。
如图3所示，所述空管语音处理子系统200设有空管用语合成模块210，将气象信息转换为自然语言文本；语音合成模块220，将自然语言文本合成为语音文件。如图4所示，所述语音播报子系统300设有语音播报配置读取模块310，用来读取语音播报中的涉及到的各种参数配置，包括停顿间隔参数，播报次数参数等；语音控制模块320，用来控制语音播报的开始、暂停和停止功能；语音循环播报模块330，用来循环播报语音文件。其中，气象信息接收模块110包括气象报文数据接收子模块111，用于接收AFTN 传递的气象报文；气象报文格式筛选子模块112，将接收到的AFTN报文进行格式判定，将不符合标准的报文进行过滤。其中，气象报文拆分处理模块120包括气象报文拆分子模块121，用于进行气象报文的拆分处理；气象报文规则处理子模块122，按照配置的规则进行处理，将不符合规则范围的报文进行过滤。其中，空管用语合成模块210包括空管用语库访问子模块211，用来访问空管用语词库；空管用语转换子模块212，用来将气象信息转换为空管用语。其中，语音合成模块220包括语音合成参数配置读取子模块221，用来读取语音合成中涉及到的各种参数配置，包括音量参数，语速参数，音库参数；语音合成子模块222， 将合成好的空管用语进行语音文件的合成；语音文件输出子模块223，将合成出的语音文件写入至磁盘中。其中，所述语音循环播报子模块330包括停顿间隔控制模块331，用来控制不同语音的间隔；播报次数控制模块332，用来控制语音播报次数。其中，所述空管用语转换子模块212包括数字处理转换模块2121，将气象信息中的数字内容进行空管用语的转换；天气现象处理转换模块2122，气象信息中的天气现象符号进行空管用语的转换；单位处理转换模块2123，将气象信息中的单位信息转换为空管部门所要求的单位形式。其中，所述语音合成子模块222包括音量控制模块2221，用来控制合成语音中的音量；语速控制模块2222，用来控制合成语音中的语速频率；音库控制模块2223，用来控制合成语音中的音库选择，如男声、女声、英文或者中文。为了实现上述目的，本发明还提供了一种通过气象信息进行语音合成的方法，包括以下步骤所述气象报文数据接收子模块111接收气象报文后，通过气象报文格式筛选子模块112对气象信息报文进行格式筛选，若出现错误的报文，则进行丢弃，若报文符合格式规则，则传输至气象报文拆分子模块121 ；气象报文拆分子模块121将对报文进行拆分处理，将不同的气象信息进行分解，并将拆分结果传递至气象报文规则处理子模块122 ；气象报文规则处理子模块122按照定义好的规则进行分析处理，对不符合要求的报文进行丢弃，若信息符合规则，则将拆分的结果传递至空管用语转换子模块212 ；在进行空管用语转换的过程中，首先对拆分结果中的数字部分通过数字处理转换模块2121进行数字转换， 之后通过天气现象处理转换2122模块进行处理，最后通过单位处理转换模块2123进行单位格式的转换，并得到空管播报字符串；语音合成子模块222会按照配置的参数对空管播报字符串进行语音合成，通过音量控制模块2221调整语音音量，通过语速控制子模块2222 调整频率，通过音库控制模块2223进行音库选择，并输出合成好的语音文件至磁盘中。之后，语音循环子模块330会根据配置文件参数，通过停顿间隔控制模块331与播报次数控制模块332对语音文件进行播报。图5为语音合成文件模块进行语音合成的的一实例的流程图，包括以下步骤步骤A，接收到机场的气象信息，拆分并进行过滤；步骤B，根据空管用语库对气象信息进行处理，转换为符合空管标准的通播字符串；步骤C，对通播字符串进行语音的转换，生成语音文件；步骤D，循环播报生成的语音文件。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.面向空中交通管制服务的气象信息语音合成系统，其特征在于， 包括气象信息处理子系统，用来接收气象报文并进行格式判断； 空管语音处理子系统，用来气象信息转换为语音文件； 语音播报子系统，用来进行语音文件的播报。
2.根据权利要求1所述的面向空中交通管制服务的气象信息语音合成系统，其特征在于，所述气象信息处理子系统包括气象信息接收模块，用来接收固定航空电信网络AFTN中的气象信息； 气象报文拆分处理模块，用来将气象报文进行拆分，并根据国际民航组织分配的机场四字码进行报文过滤。
3.根据权利要求2所述的面向空中交通管制服务的气象信息语音合成系统，其特征在于，所述空管语音处理子系统包括空管用语合成模块，将气象信息转换为自然语言文本； 语音合成模块，将自然语言文本合成为语音文件。
4.根据权利要求3所述的面向空中交通管制服务的气象信息语音合成系统，其特征在于，所述语音播报子系统包括语音播报配置读取模块，用来读取语音播报中的涉及到的参数配置； 语音控制模块，用来控制语音播报的开始、暂停和停止； 语音循环播报模块，用来循环播报语音文件。
5.根据权利要求4所述的面向空中交通管制服务的气象信息语音合成系统，其特征在于，气象信息接收模块包括气象报文数据接收子模块，用于接收AFTN传递的气象报文；气象报文格式筛选子模块，将接收到的AFTN报文进行格式判定，将不符合标准的报文进行过滤；气象报文拆分处理模块包括气象报文拆分子模块，用于进行气象报文的拆分处理；气象报文规则处理子模块，按照配置的规则进行处理，将不符合规则范围的报文进行过滤ο
6.根据权利要求5所述的面向空中交通管制服务的气象信息语音合成系统，其特征在于，空管用语合成模块包括空管用语库访问子模块，用来访问空管用语词库；空管用语转换子模块，用来将气象信息转换为空管用语，其包括数字处理转换模块， 将气象信息中的数字内容进行空管用语的转换；天气现象处理转换模块，气象信息中的天气现象符号进行空管用语的转换；单位处理转换模块，将气象信息中的单位信息转换为空管部门所要求的单位形式。
7.根据权利要求6所述的面向空中交通管制服务的气象信息语音合成系统，其特征在于，所述语音合成模块包括语音合成参数配置读取子模块，用来读取语音合成中涉及到的各种参数配置，这些参数包括音量参数，语速参数，音库参数；语音合成子模块，将合成好的空管用语进行语音文件的合成，其包括音量控制模块， 用来控制合成语音中的音量；语速控制模块，用来控制合成语音中的语速频率；音库控制模块，用来控制合成语音中的音库选择；语音文件输出子模块，将合成出的语音文件写入至磁盘中。
8.根据权利要求7所述的面向空中交通管制服务的气象信息语音合成系统，其特征在于，所述语音循环播报子模块包括停顿间隔控制模块，用来控制不同语音的间隔；播报次数控制模块，用来控制语音播报次数。
9.根据权利要求8所述的面向空中交通管制服务的气象信息语音合成方法，其特征在于，包括以下步骤(1)所述气象报文数据接收子模块接收气象报文后，通过气象报文格式筛选子模块对气象信息报文进行格式筛选，若出现错误的报文，则进行丢弃，若报文符合格式规则，则传输至气象报文拆分子模块；(2)气象报文拆分子模块将对报文进行拆分处理，将不同的气象信息进行分解，并将拆分结果传递至气象报文规则处理子模块；(3)气象报文规则处理子模块按照定义好的规则进行分析处理，对不符合要求的报文进行丢弃，若信息符合规则，则将拆分的结果传递至空管用语转换子模块；(4)在进行空管用语转换的过程中，首先对拆分结果中的数字部分通过数字处理转换模块进行数字转换，之后通过天气现象处理转换模块进行处理，最后通过单位处理转换模块进行单位格式的转换，并得到空管播报字符串；(5)语音合成子模块会按照配置的参数对空管播报字符串进行语音合成，通过音量控制模块调整语音音量，通过语速控制子模块调整频率，通过音库控制模块进行音库选择，并输出合成好的语音文件至磁盘中；(6)语音循环子模块会根据配置文件参数，通过停顿间隔控制模块与播报次数控制模块对语音文件进行播报。
全文摘要
本发明公开了一种将气象信息转为语音文件并进行播报的面向空中交通管制服务的气象信息语音合成系统，包括气象信息处理子系统，用来接收气象报文并进行格式判断；空管语音处理子系统，用来气象信息转换为语音文件；语音播报子系统，用来进行语音文件的播报。还提供了面向空中交通管制服务的气象信息语音合成方法。通过以上面向空中交通管制服务的气象信息语音合成系统及方法，通过获取固定航空电报网信息，并进行管制用语规则替换，实现了气象信息转语音的服务，提高了空中交通管制服务的效率和安全性。
文档编号G10L13/02GK102324230SQ201110153600
公开日2012年1月18日 申请日期2011年6月9日 优先权日2011年6月9日
发明者吕小平, 唐晔旸, 张斌, 朱衍波, 李大伟 申请人:北京民航天宇科技发展有限公司, 民航数据通信有限责任公司