專利名稱：基于數據鏈的機場塔臺信息通播服務裝置及方法
技術領域：
本發明涉及數據處理的技術領域，尤其涉及一種基于數據鏈的機場塔臺信息通播服務裝置，以及基于數據鏈的機場塔臺信息通播服務方法。
背景技術：
近年來，隨著我國航空運輸總周轉量持續高速的增長，航空業務量也隨之大幅增加。在航空運量快速增長的同時，運輸安全成為日益重要的一個課題，受到了運營機構和空中交通管理部門的重視。航空運量的健康快速發展，對飛機運行的安全保障能力和服務管理水平提出了更高的要求，在飛機起飛和降落階段，機場氣象條件和運行狀況的變化會極大影響飛行安全。這就要求機組成員在起飛和降落階段能及時了解到相關機場的通播服務信息，提早進行相應準備，提高飛行安全，節約飛行時間及燃油。目前，機組成員通常使用話音方式向管制員詢問航路氣象通播服務信息，數據占用時間長、誤聽幾率大、覆蓋范圍小、變化周期不定。同時，加大了機組成員與管制員的工作強度和工作壓力。
發明內容
為克服現有技術的缺陷，本發明要解決的技術問題是提供了一種數據占用時間短、準確率高、覆蓋范圍大、工作效率高、自動化的基于數據鏈的機場塔臺信息通播服務裝置。本發明的技術方案是這種基于數據鏈的機場塔臺信息通播服務裝置，包括空中數據子系統，用于機組發送欲獲取目標機場通播服務信息的請求數據，并接收、顯示通播服務數據和通告數據；空地無線通信網絡，與所述空中數據子系統連接，用于轉發空地之間的信息；地面信息處理子系統，與所述空地無線通信網絡連接，用于接收請求數據，并對之進行分析，并做出應答或通告。更進一步地，所述空中數據子系統設有數據采集模塊，用于機組成員輸入目標機場通播服務信息的請求數據，并顯示相關的通播服務數據和通告數據。更進一步地，所述空地無線通信網絡包括空中通信控制模塊，與所述數據采集模塊連接，獲取機組的輸入，并對輸入數據進行打包；無線收發模塊，與所述空中通信控制模塊連接，用于轉發打包的請求數據；地面通信控制模塊，與無線收發設備連接，用于將打包數據恢復為原始請求數據。更進一步地，所述地面信息處理子系統包括地面網絡及數據中轉模塊，與所述地面通信控制模塊連接，用于傳輸請求數據、通播服務數據、通告數據的傳輸；地面信息處理模塊，與地面網絡及數據中轉模塊和管制員終端模塊連接，處理來自管制員終端模塊的通播服務數據，并生成針對該機場通播服務信息的服務版本，處理來自地面網絡及數據中轉模塊的請求數據，根據請求數據中的目標機場檢索有效的通播服務信息服務版本，向飛機發布通播服務數據或通告數據，并記錄該飛機的標識數據，當存在與目標機場相關有效的通播服務信息服務版本更新時，自動向飛機發布更新的通播服務數據，實現數字化合同制服務；管制員終端模塊，與地面信息處理模塊連接，為管制員提供發布通播服務數據接口。更進一步地，所述數據采集模塊包括數據輸入子模塊，其包括用于輸入申請信息的鍵盤及記錄飛機標識信息的飛機信息儲存器，并且其用于機組成員輸入請求數據；通播服務數據和通告數據顯示子模塊，其包括用于顯示和輸出通播服務數據和通告數據的顯示輸出裝置，以及用于存儲通播服務數據和通告數據的電子存儲器，并且其用于輸出和儲存接收到的通播服務數據和通告數據；數據總線控制器，與所述數據輸入子模塊和通播服務數據和通告數據顯示子模塊連接，用于將所述數據輸入子模塊得到的輸入轉化為符合數據總線標準的數據傳送至所述空中通信控制模塊，或接受通播服務數據和通告數據并轉發到所述通播服務數據和通告數據顯示子模塊。更進一步地，所述空中通信控制模塊包括第一外圍傳輸模塊，與所述數據總線控制器連接，用于傳輸總線數據；第一通信處理機模塊，與所述第一外圍傳輸模塊連接，用于對所述請求數據進行編碼或對通播服務數據和通告數據進行解碼；第一無線傳輸模塊，與所述第一通信處理機模塊連接，用于將編碼后的請求數據經由無線收發設備發送出去或者從無線收發設備接收通播服務數據和通告數據；所述地面通信控制模塊包括第二無線傳輸模塊，與無線收發設備連接，用于接收無線收發設備傳輸的請求數據或者經由無線收發設備發送通播服務數據和通告數據；第二通信處理機模塊，與所述第二無線傳輸模塊連接， 用于對請求數據進行解碼或對通播服務數據和通告數據進行編碼；第二外圍傳輸模塊，與所述第二通信處理及模塊連接，用于轉發請求數據或接受通播服務數據和通告數據。 更進一步地，所述地面信息處理模塊包括地空數據鏈數據接口模塊，用于為所述地面網絡及數據中轉模塊提供接受和發送數據信息的接口 ；服務處理子模塊，與地空數據鏈數據接口模塊和管制員終端模塊連接，處理來自管制員終端模塊的通播服務數據，并生成或更新針對該機場通播服務信息的服務版本，處理來自地空數據鏈數據接口模塊的請求數據，根據請求數據中的目標機場檢索有效的通播服務信息服務版本，向飛機發布通播服務數據或通告數據；會話管理模塊，與所述服務處理子模塊連接，用于管理每個數字化合同制通播服務信息服務的會話狀態，記錄飛機的標識數據及請求的目標機場信息，當存在與目標機場相關有效的通播服務信息服務版本更新時，自動向飛機發布更新的通播服務數據，實現數字化合同制服務。更進一步地，所述管制員終端模塊包括指令信息發布模塊，與服務處理子模塊連接，為管制員提供發布通播服務數據接口。更進一步地，所述服務處理子模塊包括報文處理中心，用于接收請求數據，并對之進行分析，提取識別飛機和具體請求內容；狀態及指令發布模塊，與所述報文處理中心連接，用于根據請求數據中的目標機場檢索有效的通播服務信息服務版本，向飛機發布通播服務數據或通告數據。本發明還提供一種基于數據鏈的機場塔臺信息通播服務方法，包括以下步驟⑴ 所述數據采集模塊獲得機組的輸入，并與飛機信息相組合，生成請求數據，發送給空中通信控制模塊；( 所述空中通信控制模塊將請求數據打包，經由所述無線收發模塊發送至所述地面通信控制模塊；C3)所述地面通信控制模塊將打包的請求數據回復為原始的請求數據，經由地面網絡及數據中轉模塊將所述請求數據發送至地面信息處理模塊；(4)所述地面信息處理模塊對請求數據進行分析，根據請求數據中的目標機場檢索有效的通播服務信息服務版本，如果存在有效服務版本，生成通播服務數據，如果不存在有效服務版本，生成通告數據；( 生成的通播服務數據或通告數據經由地面網絡及數據中轉模塊發送到所述地面通信控制模塊；(6)所述地面通信控制模塊對所述通播服務數據或通告數據進行打包，經由所述無線收發模塊發送到所述空中通信控制模塊；(7)所述空中通信控制模塊將打包的通播服務數據或通告數據恢復為原始通播服務數據或通告數據，發送到所述數據采集模塊；(8)所述數據采集模塊將收到的通播服務數據或通告數據保存在所述電子儲存器中并顯示在輸出設備上，供機組查看。通過以上基于數據鏈的機場塔臺信息通播服務裝置及方法，通過地空數據鏈，實現了飛機請求并確定合同/地面自動應答的合同制數字化通播服務信息服務，數據占用時間短、準確率高、覆蓋范圍大、工作效率高。
圖1為本發明的基于數據鏈的機場塔臺信息通播服務裝置的結構示意圖；圖2為本發明的數據采集模塊的結構示意圖；圖3為本發明的空中通信控制模塊與地面通信控制模塊的結構示意圖；圖4為本發明的地面信息處理子系統的結構示意圖；圖5為地面信息處理模塊對請求數據處理的一實施例的流程圖；圖6為地面信息處理模塊對氣象信息數據處理的一實施例的流程圖。
具體實施例方式下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。本發明的目的在于解決機組使用話音方式向管制員詢問航路氣象通播服務信息時數據時間占用長，誤聽幾率大，覆蓋范圍小，變化周期不定等問題。同時，降低機組與管制員的工作強度和工作壓力，減少信息服務中人為因素的影響，提高工作效率和安全性。為了實現上述目的，本發明提供了一種基于數據鏈的機場塔臺信息通播服務裝置，如圖1所示，包括空中數據子系統100，用于機組發送欲獲取目標機場通播服務信息的請求數據，并接收、顯示通播服務數據和通告數據；空地無線通信網絡200，與所述空中數據子系統連接100，用于轉發空地之間的信息；以及地面信息處理子系統300，與所述空地無線通信網絡200連接，用于接收請求數據，并對之進行分析，并做出應答或通告。其中所述空中數據子系統100設有數據采集模塊110，用于機組成員輸入目標機場通播服務信息的請求數據，并顯示相關的通播服務數據和通告數據。所述空地無線通信網絡200設有空中通信控制模塊210，與所述數據采集模塊 110連接，獲取機組的輸入，并對輸入數據進行打包；無線收發模塊220，與所述空中通信控制模塊210連接，用于轉發打包的請求數據；地面通信控制模塊230，與無線收發設備220 連接，用于將打包數據恢復為原始請求數據。如圖4所示，所述地面信息處理子系統300設有地面網絡及數據中轉模塊320， 與所述地面通信控制模塊230連接，用于傳輸請求數據、通播服務數據、通告數據的傳輸； 地面信息處理模塊310，與地面網絡及數據中轉模塊320和管制員終端模塊330連接，處理來自管制員終端模塊的通播服務數據，并生成針對該機場通播服務信息的服務版本。處理來自地面網絡及數據中轉模塊的請求數據，根據請求數據中的目標機場檢索有效的通播服務信息服務版本，向飛機發布通播服務數據或通告數據，并記錄該飛機的標識數據，當存在與目標機場相關有效的通播服務信息服務版本更新時，自動向飛機發布更新的通播服務數據，實現數字化合同制服務；管制員終端模塊330，與地面信息處理模塊連接，為管制員提供發布通播服務數據接口。如圖2所示，所述數據采集模塊110包括數據輸入子模塊111，用于機組成員輸入請求數據；通播服務數據和通告數據顯示子模塊112，用于輸出和儲存接收到的通播服務數據和通告數據；數據總線控制器113，與所述數據輸入子模塊111和通播服務數據和通告數據顯示子模塊112連接，用于將所述數據輸入子模塊111得到的輸入轉化為符合數據總線標準的數據傳送至所述空中通信控制模塊210，或接受通播服務數據和通告數據并轉發到所述通播服務數據和通告數據顯示子模塊112。更進一步地，所述數據輸入子模塊111包括用于輸入申請信息的鍵盤1111及記錄飛機標識信息的飛機信息儲存器1112 ；所述通播服務數據和通告數據顯示子模塊112包括用于顯示和輸出通播服務數據和通告數據的顯示輸出裝置1121，以及用于存儲通播服務數據和通告數據的電子存儲器1122。如圖3所示，所述空中通信控制模塊210包括第一外圍傳輸模塊211，與所述數據總線控制器113連接，用于傳輸總線數據；第一通信處理機模塊212，與所述第一外圍傳輸模塊211連接，用于對所述請求數據進行編碼或對通播服務數據和通告數據進行解碼； 第一無線傳輸模塊213，與所述第一通信處理機模塊212連接，用于將編碼后的請求數據經由無線收發設備220發送出去或者從無線收發設備220接收通播服務數據和通告數據。所述地面通信控制模塊230包括第二無線傳輸模塊231，與無線收發設備220連接，用于接收無線收發設備220傳輸的請求數據或者經由無線收發設備220發送通播服務數據和通告數據；第二通信處理機模塊232，與所述第二無線傳輸模塊231連接，用于對請求數據進行解碼或對通播服務數據和通告數據進行編碼；第二外圍傳輸模塊233，與所述第二通信處理及模塊232連接，用于轉發請求數據或接受通播服務數據和通告數據。如圖4所示，地空數據鏈數據接口模塊311，用于為所述地面網絡及數據中轉模塊320提供接受和發送數據信息的接口 ；服務處理子模塊312，與地空數據鏈數據接口模塊 311和管制員終端模塊330連接，處理來自管制員終端模塊330的通播服務數據，并生成或更新針對該機場通播服務信息的服務版本。處理來自地空數據鏈數據接口模塊311的請求數據，根據請求數據中的目標機場檢索有效的通播服務信息服務版本，向飛機發布通播服務數據或通告數據；會話管理模塊313，與所述服務處理子模塊312連接，用于管理每個數字化合同制通播服務信息服務的會話狀態，記錄飛機的標識數據及請求的目標機場信息， 當存在與目標機場相關有效的通播服務信息服務版本更新時，自動向飛機發布更新的通播服務數據，實現數字化合同制服務。所述管制員終端模塊330包括指令信息發布模塊331，與服務處理子模塊連接， 為管制員提供發布通播服務數據接口。所述服務處理子模塊312包括報文處理中心3121，用于接收請求數據，并對之進行分析，提取識別飛機和具體請求內容；狀態及指令發布模塊3122，與所述報文處理中心連接，用于根據請求數據中的目標機場檢索有效的通播服務信息服務版本，向飛機發布通播服務數據或通告數據。為了實現上述目的，本發明還提供了一種基于數據鏈的機場塔臺信息通播服務方法，包括以下步驟(1)所述數據采集模塊獲得機組的輸入，并與飛機信息相組合，生成請求數據，發送給空中通信控制模塊；( 所述空中通信控制模塊將請求數據打包，經由所述無線收發模塊發送至所述地面通信控制模塊；C3)所述地面通信控制模塊將打包的請求數據回復為原始的請求數據，經由地面網絡及數據中轉模塊將所述請求數據發送至地面信息處理模塊；(4)所述地面信息處理模塊對請求數據進行分析，根據請求數據中的目標機場檢索有效的通播服務信息服務版本，如果存在有效服務版本，生成通播服務數據，如果不存在有效服務版本，生成通告數據；( 生成的通播服務數據或通告數據經由地面網絡及數據中轉模塊發送到所述地面通信控制模塊；(6)所述地面通信控制模塊對所述通播服務數據或通告數據進行打包，經由所述無線收發模塊發送到所述空中通信控制模塊；(7)所述空中通信控制模塊將打包的通播服務數據或通告數據恢復為原始通播服務數據或通告數據，發送到所述數據采集模塊；(8)所述數據采集模塊將收到的通播服務數據或通告數據保存在所述電子儲存器中并顯示在輸出設備上，供機組查看。在所述地面信息處理模塊310對請求數據進行分析并發布通播服務數據或通告數據的同時，所述地面信息處理模塊310將請求數據中分析得出的飛機標識信息生成與目標機場關聯的請求合同和有效時間；所述管制員終端模塊330為管制員提供發布通播服務數據接口，待管制員發布機場通播服務數據，所述管制員終端模塊330將通播服務數據發送到所述地面信息處理模塊310，所述地面信息處理模塊310對所述通播服務數據進行分析，并生成或更新針對該機場通播服務信息的服務版本。并檢索是否存在與目標機場關聯的請求合同和有效時間記錄，并根據有效時間進行判斷，刪除過期記錄，如果存在有效記錄，生成的通播服務數據經由地面網絡及數據中轉模塊320發送到所述地面通信控制模塊 230 ；所述地面通信控制模塊230對所述通播服務數據進行打包，經由所述無線收發模塊 220發送到所述空中通信控制模塊210 ；所述空中通信控制模塊210將打包的通播服務數據恢復為原始通播服務數據，發送到所述數據采集模塊110 ；所述數據采集模塊110將收到的通播服務數據保存在所述電子儲存器1122中并顯示在輸出設備1121上，供機組查看。即在目標機場的通播服務信息服務版本更新時，若存在飛機請求該機場通播服務數據的有效記錄，自動向飛機發布更新的通播服務數據，實現數字化合同制服務。圖5為地面信息處理模塊對請求數據處理的一實施例的流程圖，具體步驟為步驟A，接收到來自數據鏈網絡的請求數據，并拆分請求數據；步驟B，分析請求數據內容，根據機尾號數據生成與目標機場關聯的請求合同和有效時間；步驟C，根據目標機場數據檢索目標機場服務版本，合成通播服務數據或通告數據，發送到數據鏈網絡中。圖6為地面信息處理模塊對氣象信息數據處理的一實施例的流程圖。具體步驟為步驟D，接收到來自所述管制員終端模塊的通播服務數據，并拆分通播服務數據；
步驟E，分析通播服務數據內容，根據目標機場數據生成或更新針對該機場通播服務信息的服務版本；步驟F，檢索與目標機場關聯的請求合同和有效時間，刪除過期記錄，并根據有效記錄中機尾號數據合成通播服務數據，發送到數據鏈網絡中。以上所述，僅是本發明的較佳實施例，并非對本發明作任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬本發明技術方案的保護范圍。
權利要求
1.基于數據鏈的機場塔臺信息通播服務裝置，其特征在于，包括空中數據子系統，用于機組發送欲獲取目標機場通播服務信息的請求數據，并接收、顯示通播服務數據和通告數據；空地無線通信網絡，與所述空中數據子系統連接，用于轉發空地之間的信息； 地面信息處理子系統，與所述空地無線通信網絡連接，用于接收請求數據，并對之進行分析，并做出應答或通告。
2.根據權利要求1所述的基于數據鏈的機場塔臺信息通播服務裝置，其特征在于，所述空中數據子系統設有數據采集模塊，用于機組成員輸入目標機場通播服務信息的請求數據，并顯示相關的通播服務數據和通告數據。
3.根據權利要求2所述的基于數據鏈的機場塔臺信息通播服務裝置，其特征在于，所述空地無線通信網絡包括空中通信控制模塊，與所述數據采集模塊連接，獲取機組的輸入，并對輸入數據進行打包；無線收發模塊，與所述空中通信控制模塊連接，用于轉發打包的請求數據； 地面通信控制模塊，與無線收發設備連接，用于將打包數據恢復為原始請求數據。
4.根據權利要求3所述的基于數據鏈的機場塔臺信息通播服務裝置，其特征在于，所述地面信息處理子系統包括地面網絡及數據中轉模塊，與所述地面通信控制模塊連接，用于傳輸請求數據、通播服務數據、通告數據的傳輸；地面信息處理模塊，與地面網絡及數據中轉模塊和管制員終端模塊連接，處理來自管制員終端模塊的通播服務數據，并生成針對該機場通播服務信息的服務版本，處理來自地面網絡及數據中轉模塊的請求數據，根據請求數據中的目標機場檢索有效的通播服務信息服務版本，向飛機發布通播服務數據或通告數據，并記錄該飛機的標識數據，當存在與目標機場相關有效的通播服務信息服務版本更新時，自動向飛機發布更新的通播服務數據，實現數字化合同制服務；管制員終端模塊，與地面信息處理模塊連接，為管制員提供發布通播服務數據接口。
5.根據權利要求3所述的基于數據鏈的機場塔臺信息通播服務裝置，其特征在于，所述數據采集模塊包括數據輸入子模塊，其包括用于輸入申請信息的鍵盤及記錄飛機標識信息的飛機信息儲存器，并且其用于機組成員輸入請求數據；通播服務數據和通告數據顯示子模塊，其包括用于顯示和輸出通播服務數據和通告數據的顯示輸出裝置，以及用于存儲通播服務數據和通告數據的電子存儲器，并且其用于輸出和儲存接收到的通播服務數據和通告數據；數據總線控制器，與所述數據輸入子模塊和通播服務數據和通告數據顯示子模塊連接，用于將所述數據輸入子模塊得到的輸入轉化為符合數據總線標準的數據傳送至所述空中通信控制模塊，或接受通播服務數據和通告數據并轉發到所述通播服務數據和通告數據顯示子模塊。
6.根據權利要求5所述的基于數據鏈的機場塔臺信息通播服務裝置，其特征在于，所述空中通信控制模塊包括第一外圍傳輸模塊，與所述數據總線控制器連接，用于傳輸總線數據； 第一通信處理機模塊，與所述第一外圍傳輸模塊連接，用于對所述請求數據進行編碼或對通播服務數據和通告數據進行解碼；第一無線傳輸模塊，與所述第一通信處理機模塊連接，用于將編碼后的請求數據經由無線收發設備發送出去或者從無線收發設備接收通播服務數據和通告數據； 所述地面通信控制模塊包括第二無線傳輸模塊，與無線收發設備連接，用于接收無線收發設備傳輸的請求數據或者經由無線收發設備發送通播服務數據和通告數據；第二通信處理機模塊，與所述第二無線傳輸模塊連接，用于對請求數據進行解碼或對通播服務數據和通告數據進行編碼；第二外圍傳輸模塊，與所述第二通信處理及模塊連接，用于轉發請求數據或接受通播服務數據和通告數據。
7.根據權利要求6所述的基于數據鏈的機場塔臺信息通播服務裝置，其特征在于，所述地面信息處理模塊包括地空數據鏈數據接口模塊，用于為所述地面網絡及數據中轉模塊提供接受和發送數據信息的接口；服務處理子模塊，與地空數據鏈數據接口模塊和管制員終端模塊連接，處理來自管制員終端模塊的通播服務數據，并生成或更新針對該機場通播服務信息的服務版本，處理來自地空數據鏈數據接口模塊的請求數據，根據請求數據中的目標機場檢索有效的通播服務信息服務版本，向飛機發布通播服務數據或通告數據；會話管理模塊，與所述服務處理子模塊連接，用于管理每個數字化合同制通播服務信息服務的會話狀態，記錄飛機的標識數據及請求的目標機場信息，當存在與目標機場相關有效的通播服務信息服務版本更新時，自動向飛機發布更新的通播服務數據，實現數字化合同制服務。
8.根據權利要求7所述的基于數據鏈的機場塔臺信息通播服務裝置，其特征在于，所述管制員終端模塊包括指令信息發布模塊，與服務處理子模塊連接，為管制員提供發布通播服務數據接口。
9.根據權利要求8所述的基于數據鏈的機場塔臺信息通播服務裝置，其特征在于，所述服務處理子模塊包括報文處理中心，用于接收請求數據，并對之進行分析，提取識別飛機和具體請求內容； 狀態及指令發布模塊，與所述報文處理中心連接，用于根據請求數據中的目標機場檢索有效的通播服務信息服務版本，向飛機發布通播服務數據或通告數據。
10.根據權利要求9所述的基于數據鏈的機場塔臺信息通播服務方法，其特征在于，包括以下步驟(1)所述數據采集模塊獲得機組的輸入，并與飛機信息相組合，生成請求數據，發送給空中通信控制模塊；(2)所述空中通信控制模塊將請求數據打包，經由所述無線收發模塊發送至所述地面通信控制模塊；(3)所述地面通信控制模塊將打包的請求數據回復為原始的請求數據，經由地面網絡及數據中轉模塊將所述請求數據發送至地面信息處理模塊；(4)所述地面信息處理模塊對請求數據進行分析，根據請求數據中的目標機場檢索有效的通播服務信息服務版本，如果存在有效服務版本，生成通播服務數據，如果不存在有效服務版本，生成通告數據；(5)生成的通播服務數據或通告數據經由地面網絡及數據中轉模塊發送到所述地面通信控制模塊；(6)所述地面通信控制模塊對所述通播服務數據或通告數據進行打包，經由所述無線收發模塊發送到所述空中通信控制模塊；(7)所述空中通信控制模塊將打包的通播服務數據或通告數據恢復為原始通播服務數據或通告數據，發送到所述數據采集模塊；(8)所述數據采集模塊將收到的通播服務數據或通告數據保存在所述電子儲存器中并顯示在輸出設備上，供機組查看。
全文摘要
公開了一種數據占用時間短、準確率高、覆蓋范圍大、工作效率高、自動化的基于數據鏈的機場塔臺信息通播服務裝置，包括空中數據子系統，用于機組發送欲獲取目標機場通播服務信息的請求數據，并接收、顯示通播服務數據和通告數據；空地無線通信網絡，與所述空中數據子系統連接，用于轉發空地之間的信息；地面信息處理子系統，與所述空地無線通信網絡連接，用于接收請求數據，并對之進行分析，并做出應答或通告。
文檔編號H04H20/71GK102231655SQ20111015295
公開日2011年11月2日 申請日期2011年6月9日 優先權日2011年6月9日
發明者唐曄旸, 張軍, 張斌, 朱衍波, 袁勇 申請人:北京民航天宇科技發展有限公司, 北京航空航天大學, 民航數據通信有限責任公司