一種民航報(bào)文分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
2015-04-29 00:00:00陳志紅
【摘 要】提出一種基于C#正則表達(dá)式的民航報(bào)文分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)將從在用轉(zhuǎn)報(bào)機(jī)進(jìn)行路由配置后接收相應(yīng)的報(bào)文并進(jìn)行分析及統(tǒng)計(jì)。
【關(guān)鍵詞】民航轉(zhuǎn)報(bào)；C#；正則表達(dá)式；報(bào)文分析
0.引言
當(dāng)代空中交通管理在平面通信上長(zhǎng)期依賴(lài)于民航轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)將提供包括SITA和AFTEN在內(nèi)的報(bào)文接收、存儲(chǔ)、分析及相關(guān)告警。在實(shí)際工作中，技術(shù)保障工作的開(kāi)展有必要對(duì)相關(guān)信道的報(bào)文進(jìn)行分析及監(jiān)控。另一方面，在業(yè)務(wù)培訓(xùn)上，特別對(duì)于新參加工作者對(duì)于報(bào)文的理解和實(shí)際的應(yīng)用是工作安全要求不可缺少的一部分。在實(shí)踐中，本文提出一種基于C#正則表達(dá)式的報(bào)文分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)將部署與轉(zhuǎn)報(bào)機(jī)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的一臺(tái)windows平臺(tái)終端（以下簡(jiǎn)稱(chēng)實(shí)驗(yàn)終端），對(duì)需要進(jìn)行監(jiān)控及分析的報(bào)文信道進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、存儲(chǔ)及統(tǒng)計(jì)。實(shí)現(xiàn)上比以往人工分析更為快捷和簡(jiǎn)單。
1.總體設(shè)計(jì)
在設(shè)計(jì)上，首先為系統(tǒng)創(chuàng)造環(huán)境條件，在轉(zhuǎn)報(bào)機(jī)IP終端上實(shí)現(xiàn)多路由轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，通過(guò)對(duì)需要監(jiān)控的信道進(jìn)行路由轉(zhuǎn)發(fā)，轉(zhuǎn)發(fā)至需要監(jiān)控的實(shí)驗(yàn)終端，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)監(jiān)控、分析報(bào)文的同時(shí)保證在用系統(tǒng)的不中斷及安全使用。具體的路由轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)置以轉(zhuǎn)報(bào)機(jī)的廠(chǎng)家說(shuō)明書(shū)為準(zhǔn)，型號(hào)不同操作步驟不一，此處不再贅述。經(jīng)過(guò)路由轉(zhuǎn)發(fā)的轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)終端，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)監(jiān)控信道的無(wú)誤完全轉(zhuǎn)發(fā)接收，甚至可以同時(shí)監(jiān)控多個(gè)信道（在轉(zhuǎn)報(bào)機(jī)服務(wù)器設(shè)置）。這也為后續(xù)程序設(shè)計(jì)的功能和人機(jī)交互友好性實(shí)現(xiàn)提供了思路。
另一方面，如上所述，系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)上通過(guò)串口接收相應(yīng)的報(bào)文數(shù)據(jù)，并在人機(jī)交互界面上提供對(duì)多路數(shù)據(jù)的監(jiān)控可選擇項(xiàng)?？傮w程序設(shè)計(jì)由接收模塊，報(bào)文分析模塊和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)構(gòu)成。
1.1接收模塊與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊
在傳統(tǒng)的報(bào)文接收方面，系統(tǒng)提供了包括網(wǎng)絡(luò)接口和串口在內(nèi)的多種接入方式，根據(jù)實(shí)際工作情況采用串口接收方式。在C#中，系統(tǒng)在此模塊設(shè)計(jì)上首先對(duì)串口進(jìn)行初始化。
根據(jù)實(shí)際的需求，系統(tǒng)在應(yīng)用中定義串口觸發(fā)事件，形成以中斷為主的數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)方式，一方面降低實(shí)驗(yàn)終端對(duì)轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)的影響，另一方面也提高系統(tǒng)的整體資源利用率和對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)的實(shí)際工作。具體接收函數(shù)如下：其中buf二級(jí)制數(shù)組為程序聲明的一個(gè)臨時(shí)數(shù)組，用于存儲(chǔ)當(dāng)前系統(tǒng)接收來(lái)的串口數(shù)據(jù)。而在C#中串口控件定義為comm，其提供的讀取函數(shù)能夠直接獲取串口數(shù)據(jù)。另外一方面則應(yīng)用了C#的異步方式進(jìn)行接收，并按照ASCII進(jìn)行字符串轉(zhuǎn)換，完成一個(gè)完整的報(bào)文接收，具體實(shí)現(xiàn)如下：
voidcomm_DataReceived（objectsender， SerialDataReceivedEventArgs e）
{
byte[] buf=new byte[n]；
comm.Read（buf，0，n）；
builder.Clear（）；
this.Invoke（（EventHandler）（delegate
{
builder.Append（Encoding.ASCII.GetString（buf））；
this.txGet.AppendText（builder.ToString（））；
this.txGet.AppendText（“＼n”）；
labelGetCount.Text=\"Get：\"+received_count.ToString（）；
}））；
}
作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，visual2010開(kāi)發(fā)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了C#程序設(shè)計(jì)與SQL SEVER的完美快速結(jié)合，因此可以在數(shù)據(jù)庫(kù)中建立相應(yīng)的表格對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，具體設(shè)計(jì)由于篇幅所限不再贅述。
1.2報(bào)文分析模塊
對(duì)于按照固定格式發(fā)送的報(bào)文數(shù)據(jù)，根據(jù)文獻(xiàn)[2]在處理上可以使用C#正則表達(dá)式。在國(guó)內(nèi)航空通信網(wǎng)中，傳遞標(biāo)準(zhǔn)的AFTN和SITA格式電報(bào)，每份電報(bào)均由以下五部分組成：報(bào)頭行、收電地址部分、發(fā)電地址部分、電文部分和電報(bào)結(jié)束符號(hào)。
1.2.1報(bào)頭行
A電報(bào)開(kāi)始信號(hào)：由一組ZCZC和一個(gè)間隔組成。該信號(hào)必須作一整組發(fā)送，不得插入任何字符。
B電路識(shí)別代號(hào)和電報(bào)流水號(hào)：電路識(shí)別代號(hào)由三位字母組成，它緊跟ZCZC之后，電路識(shí)別代號(hào)后緊跟電報(bào)流水號(hào)。電報(bào)流水號(hào)從001開(kāi)始到999（假設(shè)流水號(hào)位數(shù)為3位）順序編發(fā)和循環(huán)，并于每日零時(shí)（UTC）起從001開(kāi)始，用來(lái)表明本機(jī)收發(fā)電報(bào)的份數(shù)，以防漏報(bào)。
C拍發(fā)時(shí)間：由一個(gè)空格和四位數(shù)字組成，緊跟在電路識(shí)別代號(hào)和電報(bào)流水號(hào)后面，始發(fā)時(shí)，拍發(fā)時(shí)間表示開(kāi)始向外發(fā)送的時(shí)間；接收時(shí)，拍發(fā)時(shí)間表示本機(jī)開(kāi)始收到該報(bào)的時(shí)間。
D改路標(biāo)志：由三個(gè)字母V和一個(gè)間隔信號(hào)組成，僅在電報(bào)通過(guò)備用路由承轉(zhuǎn)時(shí)使用。
1.2.2收電地址部分
A電報(bào)等級(jí)代號(hào)：由兩個(gè)字母組成，兩個(gè)字母必須同發(fā)一組，不得插入其他字符，每份電報(bào)只準(zhǔn)使用一個(gè)電報(bào)等級(jí)代號(hào)。
B收電地址：AFTN格式的電報(bào)每個(gè)收電地址代號(hào)由八個(gè)字母組成，前四個(gè)字母為地名代號(hào)，第五至第七個(gè)字母為單位部門(mén)代號(hào)或航空公司代號(hào)。第八個(gè)字母為填充字符或航空公司內(nèi)部使用的單位代號(hào)。
1.2.3發(fā)電地址部分
A電報(bào)簽發(fā)時(shí)間：由一組六位數(shù)的日時(shí)組（1、2位為日期，3、4位為小時(shí)，5、6位為分鐘）組成。對(duì)于A(yíng)FTN電報(bào)先發(fā)此項(xiàng)，而對(duì)于SITA電報(bào)則先發(fā)發(fā)電地址代號(hào)部分即電報(bào)簽發(fā)時(shí)間緊跟在發(fā)電地址部分之后。
B發(fā)電地址代號(hào)：字母含義與收電地址代號(hào)相同，需注意的是SITA電報(bào)中發(fā)電地址前面要加一個(gè)”.”。
1.2.4電文部分
電文由發(fā)電人按規(guī)定要求編寫(xiě)。電文結(jié)束符號(hào)現(xiàn)采用一個(gè)或幾個(gè)換行鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)。
1.2.5電報(bào)結(jié)束部分
AFTN格式電報(bào)由七次連續(xù)的升格（四至七個(gè)均可）、四個(gè)連續(xù)的字母N組成。而SITA格式的電報(bào)則有它的特殊要求，在電文結(jié)束時(shí)需另起一行加“=”，再由七次連續(xù)的升格（四到七個(gè)均可）、四個(gè)連續(xù)的字母N組成。
因此在設(shè)計(jì)中只需要按照上述規(guī)定制定好正則表達(dá)式模板，實(shí)現(xiàn)對(duì)報(bào)頭、發(fā)電地址、收電地址、電文進(jìn)行分析處理就可以完成分析任務(wù)。而在C#中，正則表達(dá)式的設(shè)計(jì)顯得十分方便。
首先引入命名空間引入System.Text.RegularExpressions，并用正則表達(dá)式構(gòu)造一個(gè)Regex類(lèi)，該類(lèi)在IsMatch方法驗(yàn)證匹配中將返回一個(gè)bool值，如果有匹配項(xiàng)，返回true，否則返回1。
為了實(shí)現(xiàn)的方便系統(tǒng)還提供了分割字符更換函數(shù)，以應(yīng)對(duì)后續(xù)的數(shù)據(jù)處理，具體實(shí)現(xiàn)如下：
publicvoid Replace（string source）{
Regexregex=newRegex（\"http://\"，RegexOptions.IgnoreCase）；
stringresult=regex.Replace（source，\"|\"）；}
2.結(jié)束語(yǔ)
本文提出一種基于C#正則表達(dá)式的民航報(bào)文分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)借助轉(zhuǎn)報(bào)機(jī)的路由轉(zhuǎn)發(fā)功能，在網(wǎng)內(nèi)部署相應(yīng)的分析實(shí)驗(yàn)終端，通過(guò)報(bào)文接收、分析和存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)了對(duì)民航轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)的另一種技術(shù)保障手段。該系統(tǒng)能夠不影響正常業(yè)務(wù)的運(yùn)行為安全事件調(diào)查、業(yè)務(wù)培訓(xùn)學(xué)習(xí)以及故障排查提供另一種數(shù)據(jù)支持。
【參考文獻(xiàn)】
[1]陳齊亞，米超.民航氣象報(bào)文綜合應(yīng)用系統(tǒng)軟件的總體設(shè)計(jì)[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2011（30）.
[2]曾培彬，高升秋.基于Web信息處理的機(jī)位信息融合設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].中國(guó)民航飛行學(xué)院學(xué)報(bào)，2014（05）.
