基于分布式數(shù)據(jù)庫的飛行計劃系統(tǒng)設計與應用

摘 要：在飛行管理中，飛行計劃是保證飛行安全的重要基礎性工作，而其在計算中需要借助多種數(shù)據(jù)作為參考，所以在實際的系統(tǒng)設計中為了降低其設計耗時，可以利用分布式數(shù)據(jù)庫的技術來幫助其提高設計中的并行能力，以此提高效率。

關鍵詞：飛行計劃 飛行參數(shù)計算 數(shù)據(jù)庫結構 軟件實施

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（c）-0227-01

1 飛行計劃計算的基本方式

在飛行計劃設計中需要進行一些列的相關計算這樣才能保證多個航班之間相互配合，實現(xiàn)合理的空管。而在分布式數(shù)據(jù)庫參與的飛行計劃系統(tǒng)設計中這些計算方式將成為系統(tǒng)分配數(shù)據(jù)的基礎依據(jù)。具體步驟如下。

（1）按照對應的航班選擇飛行計劃參數(shù)；（2）確定起飛的最大重量和目標機場的降落重量等；（3）確定航路的對應點經(jīng)緯坐標等；（4）按照飛行航路確定航路上具體的氣象數(shù)據(jù)；（5）從針對飛機的重量進行分析對比，確定平均重量；（6）按照平衡的重量計算下降時的飛機重量，配合降落機場的性能；（7）按照備降目標機場結合氣象因素、時間、油量等獲得以重量為參考的步長；（8）對計算的著陸重量來確定巡航距離，計算飛行規(guī)劃；（9）經(jīng)過反復計算獲得最終的飛行參數(shù)；（10）確定好著陸的重量后，就可利用下降性能表獲得下降的油量而獲得起飛重量；（11）計算完成后將滑出、輔助動力的油量計入到起飛重量，得出在停機坪上的重量，然后將上面的總體油量匯總就得出了起飛的總油量；（12）最后是利用總體載荷減去空機的重量而獲得業(yè)載的重量，以此按照不同的航路進行計算，將里程、時間、油耗等輸出，即得到飛行計劃。

2 分布式數(shù)據(jù)庫對飛行計劃的幫助

綜合上面的計算過程，不難發(fā)現(xiàn)飛行計劃的設計較為復雜，而涉及到的數(shù)據(jù)也十分龐大，如果單純依靠獨立的計算機進行計算其耗費的時間較長，不利于飛行計劃的靈活性需求。所以在設計中應借助與數(shù)據(jù)庫技術來幫助解決。具體分析器所用的數(shù)據(jù)特征如下：（1）氣象信息，在計算過程中有上百萬的信息將被記錄和查詢，如果計算中每一個航路點僅僅計算一次，且每日定時更新，每次更新時間長度15分鐘；（2）飛機性能信息，按照不同的飛行高度與性能就可分為9個基本信息類型，而細分數(shù)據(jù)類型則多達百萬。（3）航班、機型、飛機數(shù)據(jù)等大部分都是來自于數(shù)據(jù)規(guī)模較小的數(shù)據(jù)庫，對每個航班的計算僅僅查詢一次，通暢更新頻率低；（4）全球的航路點、航線信息，此類數(shù)據(jù)的量為10萬左右，對每個航班的飛行計劃查詢頻次為一次，更新頻率為28天一次，每次計算都需要進行一次查找，這些數(shù)據(jù)通常與FOC共享服務器。

具體看，數(shù)據(jù)庫的服務器和性能數(shù)據(jù)庫服務器利用IBM設備進行控制，提高其性能；而氣象數(shù)據(jù)的服務器則利用高性能的PC來提供服務，其系統(tǒng)利用window系統(tǒng)，客戶端也采用高性能的PC作為服務器，操作系統(tǒng)也為widow系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)則為ORACLE系統(tǒng)，在物理設計上性能數(shù)據(jù)庫和氣象數(shù)據(jù)庫為分區(qū)保存。這就完成了飛行計劃相關數(shù)據(jù)的分布式框架。

然后系統(tǒng)將利用計算模型進行分析與調(diào)用。以此構成一個飛行計劃設計的系統(tǒng)，利用軟件編輯實現(xiàn)前面飛行計劃算法的自動化，數(shù)據(jù)準備模塊中實現(xiàn)數(shù)據(jù)預處理，而等待模塊、備降下降模塊，備降巡航對應。備降爬升的過程；主要航段的下降、巡航、爬升等計算與備降階段是一致的。因為數(shù)據(jù)準備模塊不參與到性能數(shù)據(jù)分析中，所以這個模塊可以放在客戶端完成。數(shù)據(jù)準備完成后，其他模塊都會僅僅和性能數(shù)據(jù)庫向關聯(lián)，這些模塊除了是計算依據(jù)外，不會產(chǎn)生控制依賴，所以每個系統(tǒng)的計算模塊都有獨立的進程，通過各個獨立進行的交錯完成并行運算以節(jié)約時間，所以在分布式數(shù)據(jù)庫構造一個組織，使得不同的航班飛行計劃可以交錯的并行且執(zhí)行，降低了用戶終端的響應耗時。

3 飛行管理上的應用

3.1 監(jiān)控平臺建立

在實際應用中飛行計劃必須與飛行管理向配合，為了可以充分的將分布式的數(shù)據(jù)庫利用起來，并且實現(xiàn)資源共享，在飛行管理中借助于飛行計劃管理系統(tǒng)來幫助實現(xiàn)對飛行計劃的審核與評價，建立的計劃管理監(jiān)控功能模塊，其中包括的模塊是飛行計劃數(shù)據(jù)庫的管理模塊；飛行預報管理模塊；航線顯示與監(jiān)控模塊；錯誤或者沖突判斷模塊，同時將地面雷達的信號與數(shù)據(jù)進入到監(jiān)控系統(tǒng)中，實現(xiàn)對飛行計劃的全面監(jiān)控；將前面分析的油量監(jiān)控計算引入到監(jiān)控系統(tǒng)；地理信息和支持系統(tǒng)以及各種飛行參數(shù)進行全面監(jiān)控。指揮人員利用該系統(tǒng)對整個分布式的數(shù)據(jù)進行調(diào)用與分析，從而實現(xiàn)對飛行計劃的全面監(jiān)控。

3.2 關鍵軟件與技術實現(xiàn)

系統(tǒng)的軟件構成：飛行計劃設計軟件；飛行航線顯示；飛行沖突分析判斷；雷達情報的引入與標準格式生成軟件；地理信息管理與引入軟件；飛行參數(shù)數(shù)據(jù)庫的動態(tài)化共享。折現(xiàn)軟件在系統(tǒng)中都在為飛行管理提供數(shù)據(jù)服務，并且保證飛行計劃在設計與執(zhí)行中保證準確。

關鍵技術：在飛行管理系統(tǒng)中，分布式數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)共享必須考慮到多種數(shù)據(jù)的結合分析，根據(jù)飛行計劃與航跡的綜合性分析，來實現(xiàn)多數(shù)數(shù)據(jù)的共享，通常采用的是定性與定量的分析模式，利用綜合性的比較來完成各種分布式傳感器以及數(shù)據(jù)的綜合性統(tǒng)計，從而與航跡直接管理方便管理，其中影響其判斷的因素包括：偏航因素、時差因素、方向因素、速度因素、區(qū)域因素等，當然這五個因素中偏航因素與時差因素反應的是航跡的時間與空間的運行準確度，其作用是相似的；而方向因素與速度因素是飛行計劃的決定性因素，如果方向與速度都出現(xiàn)偏差則所有的關聯(lián)數(shù)據(jù)都會發(fā)生錯誤；區(qū)域因素是一個相對特殊的因素，其為有效因素則只需利用區(qū)域因素和偏航因素就可監(jiān)控飛行計劃的準確性。

4 結語

在飛行計劃的設計中，需要考慮到多種因素的影響，其中包括了天氣、場地、機型、航線距離等等，這些數(shù)據(jù)在處理過程中會消耗大部分資源，所以在規(guī)飛行計劃設計中應借助于分布式的思路，縮短飛行計劃系統(tǒng)工作的耗時，提高其響應的效率，尤其是將網(wǎng)絡技術與之結合，則會大幅度提高系統(tǒng)的工作效率。

參考文獻

[1]程學軍.新航行系統(tǒng)及其在航空電子系統(tǒng)中的應用[J].電訊技術，2009，16（5）：56-57.

[2]申利民，白蓮，隋峰，等.協(xié)同模型在航班進離港調(diào)度系統(tǒng)中的應用[J].計算機工程與設計，2009，18（15）：25-26.

[3]張朝陽，問新民.飛行數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)航路解析子系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].微計算機應用，2009，26（9）：35-36.