管理系统论文关于基于FIXM的飞行数据管理系统论文范文参考资料

管理系统论文关于基于FIXM的飞行数据管理系统论文范文参考资料 摘要：介绍了民航广域信息管理系统发展路线以及按照数据构建的三大数据交换模型，指出了基于FIXM的飞行数据管理系统的研究目标，详细分析了基于FIXM的飞行数据管理系统的技术路线和体系架构，阐述了系统的核心部分飞行目标数据的工作机制。 关键词：民航；信息化；SWIM；FIXM ：V355文献标志码：ADOI：10.3969/j.issn.1674-9146.xx.01.094 随着经济社会的发展，民航客货流量迅猛增长。xx年全国机场生产统计公报显示，我国机场主要生产指标保持平稳增长，其中旅客吞吐量91477.3万人次，比上年增长10.0%；飞机起降856.6万架次，比上年增长8.0%1。民航运输量的增长直接给空管部门带来空前的压力，频发的航班延误也给旅客造成巨大的经济损失。航班延误主要有航空公司自身原因、流量控制原因、天气原因等。因此，为了应对我国空中交通运输的快速发展，增强飞行航班协同运行控制能力，我国民航空管系统急需进行一场信息化变革，这是我国与国际接轨以改善空中交通协同管理的必然选择。 1民航广域信息管理 为切实提高民航信息化水平，国际上优先发展的是广域信息管理（System-WideInformationManagement，SWIM）系统。1997年，SWIM的概念雏形就已经在美国出现，是FAA提出的国家空域系统信息服务（NAS-WideInformationService，NWIS）概念。xx年以后，SWIM在美国迅速发展，FAA联合其他公司搭建起SWIM系统的基本框架。xx年国际民航组织（ICAO）将SWIM纳入空中交通管理一体化进程2。xx年，SWIM作为SESAR联合项目的子课题也逐渐被广泛研究。 SWIM系统用来服务民航各系统的信息共享、交换和管理，相当于“系统间的系统”。它摒弃了传统端对端的信息传输模式，将各种航空数据收集到一个大的信息终端，各信息接收端从一个大信息终端获取数据，从而简化传统的数据传输方式。 国际上已经形成了一套较为成熟的SWIM系统发展路线，按照数据主要构建三大数据交换模型，分别是飞行数据交换模型（FlightInformationExchangeModel，FIXM）、航空情报交换模型（AeronauticalInformationExchangeModel，AIXM）、气象数据交换模型（WeatherInformationExchangeModel，WXXM）。FIXM主要包括飞行计划、飞机特征及性能、航班空中动态位置、航空器地面和空中运行的4D信息等数据；AIXM为各航空用户提供相对静态的情报信息；WXXM可结合地理信息系统提供实时的气象数据。相比较而言，FIXM所涉及的数据是航空数据中最活跃、变化最快的部分，而AIXM和WXXM的数据则作为背景和环境数据。因此，我国的空管信息化进程应是在遵循国际一贯发展思路的基础上，具体结合我国实际有步骤地开展SWIM研究。笔者基于飞行数据交换模型，研究建立适应我国空管系统的飞行数据管理系统。 2基于FIXM的飞行数据管理系统研究 2.1研究目标 目前，空管自动化系统中飞行计划动态数据的重要传输形式是AFTN电报，机场运行系统可接收AFTN和SITA电报格式的数据，航空公司运行系统可接收A*，ACARS，AFTN，SITA等格式的飞行数据。可见，飞行数据格式的多样性将使系统之间的兼容性变差，由此带来的问题有信息更新不及时、信息不对等和不利于协同决策等。随着我国空中交通的不断发展、空中交通流量的不断增加，民航各系统对空管数据传输的及时性、对等性、准确性将会提出更高要求，这些潜在问题将会阻碍我国民航的发展。因此，构建一个国际 _高度整合的飞行数据管理系统势在必行。 FIXM是这样一种飞行数据模型，旨在对组成一个航班的所有信息进行统一的定义，同时明确数据的结构。构建飞行数据管理系统的终极目标是对空中交通实施无缝的协同管理，使得与飞行相关的各部门都能够以共同的FIXM模式读写飞行数据。同时，FIXM模式还应具有的特质包括互操作性、独立性、与国际标准的一致性及可拓展性等。 2.2体系结构 1）ISO19100系列标准。为便于日后接入国际SWIM系统，保持与国际标准的一致性，基于FIXM的飞行数据管理系统采用ISO19100系列标准建立。这保证了基于FIXM系统的建立能够与AIXM和WXXM模型兼容且相互间有互操作性，利于AIXM和WXXM信息为空管决策提供重要参考。 2）“核心数据+拓展数据”模式。基于FIXM的飞行数据交换系统的结构模式采用“核心数据+拓展数据”的设计。这一模式保证了描述飞行关键信息的充足，同时也为特性化信息预留了空间。核心数据是指一架航班的基本信息，包括飞行计划、飞行状态以及飞行事件等一系列数据，是相对静态的描述一个航班的必须信息。拓展数据是一架航班非普遍性的信息，如货物、场面运动等数据，航空运行部门可根据需求灵活增减和修改拓展信息。 3）基于FIXM的飞行数据管理系统的体系结构，见图1。系统以ISO19100系列标准为基础，采用“核心数据+拓展数据”的设计模式，系统能够与AIXM和WXXM数据兼容和互操作。基于FIXM的飞行数据交换系统能够与航空公司、机场、空管等部门以XML格式传输和交换飞行目标数据（FlightObjectData，FOD）等航空信息，从而达到广域信息共享的效果。 2.3飞行目标数据 基于FIXM的飞行数据管理系统围绕FOD展开，飞行数据的共享和交换实际上是FOD的传输。FOD是运用XMLSchema对每个航班生成一个符合国际标准的飞行目标数据文件块。 系统根据空管部门提交的飞行计划和领航计划报（FPL）等数据，按照全球一致命名空间和飞行识别码对每一架次的飞行生成FOD；根据空管AFTN网、二次雷达、ADS-B、场监雷达信息，航空公司的ACARS系统信息，机场的地面机位运行控制系统等信息，对每架次飞行FOD进行实时更新、修订和管理，实现对每架次飞行的整个飞行动态的全过程监控。同时，根据空管、机场、航空公司及其他部门的需求，飞行数据管理系统还将生成相应的飞行数据服务产品和清单，通过WEB等 _络向空管、机场、航空公司、旅客等用户提供相应飞行数据服务。基于FIXM的飞行数据管理系统结构，见图2。 2.4技术路线 构建基于FIXM的飞行数据管理系统的技术路线，见图3。 要建立基于FIXM的飞行数据管理系统，首先，要定义飞行数据字典（FIXMDD）。FIXMDD包含飞行数据的定义、数据类型和数据项之间逻辑关系的描述，这是保证全球一致的飞行信息共享的基础。其次，在FIXMDD确定后，飞行数据管理系统第二步是用标准建模语言（UML）类图对FIXMDD中的各项飞行数据进行表达，从而建立FICM模型，这一步可以忽视数据项之间的逻辑关系。然后，同样是运用UML在FICM的基础上增加详细内容、数据类型和数据项间关系，从而构建FIXM，FIXM独立于实际应用，是开发相应应用的标准。最后，建立飞行数据应用模型（FIXS），用XMLSchema对飞行数据进行精确定义，使相应程序以XML消息的形式进行飞行数据的传输和交换。以FOD为核心进行的飞行数据的传输和交换即是FIXS的实施过程，该模型用XMLSchema表示，意味着FIXS是用XMLSchema语言对逻辑模型的结构体进行的具体描述。 2.5系统功能和工作机制 飞行数据管理系统搭建完成后，可以为最常交换的飞行信息提供通用词汇，为飞行信息提供核心数据类型。提供核心飞行信息交换的规范，最重要的是搭建起一个飞行信息共享和交换的平台，使空管、机场、航空公司等航空信息用户都能接收到一致的航行数据，有利于协同决策。 飞行数据管理系统的工作机制主要是根据飞行计划或领航计划报等为每个航班生成一个全球一致的FOD，并根据空管、机场、航空公司等的信息实时更新FOD，以及根据各航空用户的需求提供相应的服务产品和清单。系统主要关注的是与飞行相关数据的传输和共享，因此可以作为我国发展SWIM的第一步，进行区域性的飞行数据交换和共享的验证范例。 3结束语 SWIM概念的出现，为民航的信息化带来了重大变革。国际SWIM相关研究在持续发展，我国SWIM研究才刚起步，研究基于FIXM的飞行数据管理系统是第一步，之后仍需要开展大量的研究工作。笔者通过对国际SWIM的发展现状进行分析，提出我国发展SWIM的模式，即首先构建基于FIXM的飞行数