基于一體化系統(tǒng)的廣域信息管理平臺建設策略

劉丹

摘 要：文章針對傳統(tǒng)信息系統(tǒng)互聯(lián)存在的問題，介紹了廣域信息管理技術（SWIM），分析了以民航航班信息一體化系統(tǒng)為基礎開展廣域信息管理技術研究的優(yōu)勢，并研討了基于航班信息一體化系統(tǒng)的廣域信息管理平臺的建設策略。

關鍵詞：信息交換；廣域信息管理；航班信息一體化系統(tǒng)

中圖分類號：TP311.52 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）20-0060-02

1 研究背景

近年，飛行流量快速增長，隨著航空運輸量的不斷增加，飛行流量與空管保障能力、空域容量之間的矛盾日漸突出，傳統(tǒng)空管系統(tǒng)由于存在信息缺乏共享等問題，已經無法滿足空管業(yè)務的發(fā)展需求，因此必須改善技術手段，實現(xiàn)空管信息資源的全面共享和交換。

為解決航空運輸量的快速增長與空中交通管理保障能力之間矛盾日益突出的問題，Euro-Control于1998年提出廣域信息管理概念。廣域信息管理是一種基于信息技術開展的確保民航不同系統(tǒng)之間協(xié)同工作的一系列項目組合，為不同單位、不同信息系統(tǒng)之間的數(shù)據交換提供基礎平臺。通過廣域信息管理，可以實現(xiàn)不同應用系統(tǒng)之間數(shù)據的無縫交換。實施廣域信息管理后的效果如圖1所示。

本文簡單介紹了廣域信息管理技術，分析了以民航航班信息一體化系統(tǒng)為基礎開展廣域信息管理技術研究的優(yōu)勢，并研討了基于航班信息一體化系統(tǒng)的廣域信息管理平臺建設策略。

2 廣域信息管理平臺技術架構

廣域信息管理的基礎是面向服務的體系結構（Service—Oriented Architecture，SOA），是一種松耦合的、靈活的和分布式的信息集成方式。SOA架構將應用系統(tǒng)作為信息服務，用統(tǒng)一的標準集成進服務總線，注冊在廣域信息管理平臺上。各系統(tǒng)作為廣域信息管理平臺的服務與其他系統(tǒng)完成數(shù)據交互。每個系統(tǒng)執(zhí)行一個服務接口功能，這些服務可以被其他系統(tǒng)通過廣域信息管理服務功能來進行調用，一個系統(tǒng)的服務接口是一個功能要素，它可以使服務用一種符合廣域信息管理規(guī)范并能被識別的技術標準方式傳給其他的系統(tǒng)。

3 航班信息一體化系統(tǒng)架構

航班信息一體化系統(tǒng)于2007年開始建設，具體架構如圖2所示，其核心功能是為相關單位提供相應的生產服務及生產輔助信息服務，如航班動態(tài)信息等。系統(tǒng)由浦東塔臺子系統(tǒng)、飛行計劃處理子系統(tǒng)、流量管理子系統(tǒng)、虹橋塔臺子系統(tǒng)、南昌子系統(tǒng)等子系統(tǒng)組成，各應用子系統(tǒng)之間目前通過用企業(yè)服務總線（ESB，Enterprise Service Bus）軟件實現(xiàn)的數(shù)據交換平臺進行簡單地數(shù)據交換，由通信中間件保證信息傳輸?shù)臏蚀_性、及時性和安全性，后期一體化系統(tǒng)將充分利用ESB功能實現(xiàn)各子系統(tǒng)服務的集成、整合，在應用上完成航班信息服務的整合。即，一體化系統(tǒng)采用面向服務的體系結構（SOA），各應用子系統(tǒng)之間采用“松耦合”協(xié)作關系，通過企業(yè)服務總線（ESB），集成各子系統(tǒng)服務，對外或相互提供服務。

4 基于航班信息一體化系統(tǒng)的廣域信息管理平臺建

設策略

4.1 以航班信息一體化系統(tǒng)為基礎開展廣域信息管理平

臺技術研究的優(yōu)勢

航班信息一體化系統(tǒng)具有與廣域信息管理平臺相似的架構，如都是基于SOA的架構，都采用消息進行數(shù)據交互。且航班信息一體化系統(tǒng)已集成了情報、氣象、報文、橋位等信息，且網絡已經部署到華東各地，因此，一體化系統(tǒng)是進行廣域信息管理技術研究的適合的切入點。

另外，隨著航班信息一體化系統(tǒng)外部用戶的增長，一體化系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的數(shù)據交互也隨之增多，但目前一體化系統(tǒng)向外部用戶發(fā)布數(shù)據的方式尚未采用統(tǒng)一標準，發(fā)布接口比較凌亂。因此，引入廣域信息管理概念，使一體化系統(tǒng)的信息交互滿足廣域信息管理規(guī)范，有利于一體化系統(tǒng)后期建設。

4.2 基于航班信息一體化系統(tǒng)的廣域信息管理平臺建設

策略

4.2.1 方案一：將航班信息一體化系統(tǒng)整體改建為廣域信

息管理平臺

航班信息一體化系統(tǒng)具有與廣域信息管理系統(tǒng)相似的技術特點，如兩系統(tǒng)都采用消息機制進行數(shù)據交互，都是基于總線的SOA架構。因此，可以以一體化系統(tǒng)為基礎進行廣域信息管理平臺建設，通過對一體化系統(tǒng)的升級改造，使一體化系統(tǒng)滿足廣域信息管理相關技術規(guī)范。如接口管理（服務發(fā)現(xiàn)、服務暴露、元數(shù)據管理）、信息處理（如消息傳遞、消息路由、消息中介等）、服務安全（認證、授權、接入控制）、企業(yè)服務管理（管理由各系統(tǒng)提供的服務，如監(jiān)視和控制差錯，性能及安全）等。

本方案中，航班信息一體化系統(tǒng)各子系統(tǒng)之間的數(shù)據交換通過服務的方式來完成的，每個子系統(tǒng)作為廣域信息管理平臺的一項服務，通過企業(yè)服務總線（ESB總線）與其它子系統(tǒng)完成數(shù)據交互。企業(yè)服務總線構建了溝通源端到目的端的消息通道，航班信息一體化系統(tǒng)所有子系統(tǒng)都可以通過其發(fā)送或接受任務、指令。企業(yè)服務總線所包含的關鍵技術有：

①服務管理。在總線范疇內對各業(yè)務功能模塊的注冊和管理功能。

②傳輸服務。確保通過企業(yè)總線互連的相關業(yè)務流程間的消息的正確交付，傳輸還包括基于內容的路由功能。

③服務中介。為系統(tǒng)提供位置透明性的服務路由和定位服務和多種消息傳遞形式，并且支持廣泛使用的傳輸協(xié)議。

④服務和事件管理支持。如調用服務的記錄、測量和監(jiān)控數(shù)據；提供事件檢測、觸發(fā)和分布功能，提供高效、準確、安全的運維手段。

另外，目前許多外部用戶都提出了引接航班動態(tài)信息等數(shù)據的要求，如華東管理局、飛友公司、空軍等，一體化系統(tǒng)需要向外部用戶發(fā)布數(shù)據。外部用戶系統(tǒng)與一體化系統(tǒng)之間的數(shù)據交互也需要滿足廣域信息管理規(guī)范。與航班信息一體化子系統(tǒng)交互數(shù)據方式相同，外部系統(tǒng)與一體化系統(tǒng)各子系統(tǒng)的數(shù)據交互也可通過企業(yè)服務總線完成。 為保證數(shù)據安全，空管系統(tǒng)和外部用戶系統(tǒng)之間的信息交互需要通過邊界保護機制，進行安全控制，如圖3所示。

4.2.2 方案二：獨立建設廣域信息管理平臺，將一體化系

統(tǒng)作為廣域信息管理平臺的一項服務

該方案是獨立建設廣域信息管理平臺，各系統(tǒng)通過廣域信息管理平臺與其它系統(tǒng)完成數(shù)據交互，如航空公司運控系統(tǒng)、機場運控系統(tǒng)等，如圖4所示。航班信息一體化系統(tǒng)同樣作為一項服務注冊入廣域信息管理平臺，作為數(shù)據共享、信息交換的信息源及使用者，通過定制開發(fā)的適配器，與廣域信息管理平臺相應的模塊相連。該模塊是按氣象信息、航班信息、監(jiān)視信息和航行情報信息等諸多空管業(yè)務領域進行對象化建模的信息域，完成數(shù)據交換與共享、安全服務、可靠性服務、管理服務等諸多服務功能。其中適配器主要完成各系統(tǒng)與廣域信息管理平臺互聯(lián)的數(shù)據格式轉換、標準轉換、接口轉換等功能。

5 結 語

近年來，飛行流量快速增長。隨著航空運輸量的不斷增加，飛行流量與保障能力、空域容量之間的矛盾日漸突出，為增強空管保障能力和空管系統(tǒng)自動化水平，一大批業(yè)務系統(tǒng)開始建設，如航班信息一體化系統(tǒng)、情報系統(tǒng)、氣象系統(tǒng)、流量系統(tǒng)等。系統(tǒng)間的數(shù)據引接傳輸需求也急劇增長。

廣域信息管理平臺可以將傳統(tǒng)管制系統(tǒng)間點到點網狀互連方式改造為星型互聯(lián)方式，具有面向服務、松耦合、數(shù)據格式及消息標準規(guī)范化等特點，可較好地解決系統(tǒng)點到點互聯(lián)存在的問題，實現(xiàn)了信息資源的共享，提高資源利用率、提高了各系統(tǒng)間協(xié)同運行能力。有利于空管保障系統(tǒng)整體的長期發(fā)展。

航班信息一體化系統(tǒng)具有與廣域信息管理相似的架構，已集成多種系統(tǒng)數(shù)據信息，以一體化系統(tǒng)為基礎進行廣域信息管理平臺技術的研究，可充分利用一體化系統(tǒng)現(xiàn)有硬件及網絡資源，有利于廣域信息管理平臺技術研究的開展。另外，目前一體化系統(tǒng)向外部用戶發(fā)布數(shù)據的方式尚未采用統(tǒng)一標準，發(fā)布接口比較凌亂，引入廣域信息管理概念，使航班信息一體化系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的信息交互滿足廣域信息管理規(guī)范，有利于一體化系統(tǒng)后期建設，具有積極意義。

參考文獻：

[1] 陳宇翔.精通WeSphereMessageBroker[M].北京：中國水利水電出版社，2007.

[2] 梁愛虎.精通SOA：基于服務總線的Struts+EJB+Web Service整合應用開發(fā)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2007.