民航通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究

詹德凡

摘? ?要：文章主要對(duì)民航通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行分析，在解析我國目前民航通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀及發(fā)展歷史的基礎(chǔ)上，提出我國民航通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路，從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和模塊功能兩個(gè)方面入手進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析，最后就其應(yīng)用效果進(jìn)行分析和展望。

關(guān)鍵詞：民航通信網(wǎng)絡(luò);業(yè)務(wù)監(jiān)控系統(tǒng);應(yīng)用

民航通信網(wǎng)絡(luò)從范圍到應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)張，規(guī)模逐漸增大，這需要大量網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的支持，最終導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越來越浮躁，這也衍生出一些新的問題，怎樣對(duì)這些問題進(jìn)行改革、優(yōu)化民航通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展具有重要意義。其中民航通信網(wǎng)絡(luò)集中監(jiān)控作為民航通信網(wǎng)絡(luò)管理的重要組成部分，難度也進(jìn)一步加大，在目前民航通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)監(jiān)控中采用相應(yīng)的監(jiān)控軟件和系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，通過監(jiān)控能夠準(zhǔn)確定位了解民航通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)運(yùn)行現(xiàn)狀，明確民航通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)問題和潛在威脅并進(jìn)行處理，同時(shí)不斷對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，提高民航通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行水平。

1? ? 我國民航通信網(wǎng)絡(luò)概述

就我國目前的民航通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)現(xiàn)狀來看，一般實(shí)際應(yīng)用采用ATN信元交換技術(shù)作為系統(tǒng)核心技術(shù)，通過該技術(shù)配合相應(yīng)的計(jì)算機(jī)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、自動(dòng)化設(shè)備構(gòu)成完善的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，涉及民航離港控制系統(tǒng)（Departure Control System，DCS）、航班控制系統(tǒng)（Flight Control System，F(xiàn)CS）等，通過通信網(wǎng)絡(luò)為各系統(tǒng)以及各業(yè)務(wù)提供基礎(chǔ)實(shí)施數(shù)據(jù)。民航系統(tǒng)不斷發(fā)展與完善，引進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)ATM、IP、語音等業(yè)務(wù)應(yīng)用，而且在民航通信系統(tǒng)中還能夠進(jìn)行專線鏈接、局域網(wǎng)鏈接等網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)。通過民航通信網(wǎng)絡(luò)能夠保證整個(gè)民航系統(tǒng)中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和相關(guān)服務(wù)的正常進(jìn)行。

2? ? 我國民航通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷史

2.1? 民航固定的電信網(wǎng)

在國際民航不斷發(fā)展的背景下，民航固定的電信網(wǎng)（Aeronautical Fixed Telecommunication Network，AFTN）誕生并應(yīng)用于民航通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，逐漸被各國的民航通信所應(yīng)用，覆蓋整個(gè)世界。AFTN網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收集，并將收集到的航空相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞澜缰械母鱾€(gè)機(jī)場的網(wǎng)絡(luò)終端。民航通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)覆蓋范圍具有明確需求，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)傳輸信息也有一定規(guī)定，不僅包括數(shù)據(jù)等基本文本數(shù)據(jù)的傳輸，還包括聲音、視頻、圖像等影像數(shù)據(jù)的傳輸。AFTN網(wǎng)絡(luò)在二十世紀(jì)五十年代開始應(yīng)用于民航當(dāng)中，實(shí)際該技術(shù)是由電報(bào)技術(shù)衍生而來，在民航系統(tǒng)運(yùn)行中，能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)收集并將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)礁鱾€(gè)部門，在傳輸僅僅是簡單的數(shù)據(jù)模擬，數(shù)字化時(shí)代推動(dòng)了其數(shù)字化發(fā)展，開始在地面通信中應(yīng)用，經(jīng)過多年來不斷地創(chuàng)新和完善，已經(jīng)形成了業(yè)務(wù)廣泛、覆蓋范圍廣的綜合、完善、全面的民航通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。AFTN網(wǎng)絡(luò)的建立不僅提高了民航網(wǎng)絡(luò)通信的質(zhì)量，而且有效降低了我國民航發(fā)展和建設(shè)的成本支出。在數(shù)字化、信息化和大數(shù)據(jù)大時(shí)代背景下必須不斷進(jìn)行民航事業(yè)的改革創(chuàng)新，順應(yīng)時(shí)代發(fā)展和民航建設(shè)的實(shí)際需求促進(jìn)民航科學(xué)、可持續(xù)發(fā)展。

2.2? 新型的民航電信網(wǎng)絡(luò)

在全世界范圍空中交通不斷發(fā)展、民航事業(yè)完善的背景下，飛行量、覆蓋范圍均不斷增長，國際航空為適應(yīng)實(shí)際發(fā)展需求對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)提出了新的要求和新的發(fā)展目標(biāo)，必須加強(qiáng)地面通信和低空通信的完美銜接，同時(shí)不斷引入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)等來提高網(wǎng)絡(luò)信息傳輸性能，希望全面掌握民航系統(tǒng)運(yùn)行的相關(guān)數(shù)據(jù)，了解民航系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，以保證民航系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。針對(duì)這種需求，各國民航系統(tǒng)不斷完善，提出了新型的民航通信網(wǎng)絡(luò)（Aeronautical Telecommunication Network，ATN），在世界整個(gè)民航系統(tǒng)的發(fā)展中我國也開始加強(qiáng)民航通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，完善民航通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集成技術(shù)，并不斷引入新技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，希望有效發(fā)揮出我國民航通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的巨大潛力。

3? ? 民航通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

3.1? 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

為優(yōu)化我國民航通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)，首先需要確定整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。為提高其性能建議采用可視化工具進(jìn)行系統(tǒng)軟件的編碼，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)系統(tǒng)功能。在本文的優(yōu)化設(shè)計(jì)中采用Delphi進(jìn)行系統(tǒng)各種組件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，該方法能夠保證各種應(yīng)用程序在可視化開發(fā)設(shè)計(jì)環(huán)境中有效建立。該軟件具備可擴(kuò)展組件模塊以及高效編譯器模塊，兩者的配合能夠進(jìn)行清晰程序的編寫。另外在軟件編譯中也引入模塊化的設(shè)計(jì)方法，從監(jiān)控模塊、日志模塊、幫助模塊以及數(shù)據(jù)配置模塊4個(gè)方面（見圖1）入手進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化。

（1）監(jiān)控模塊作為民航通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)監(jiān)控系統(tǒng)的核心組成部分，主要實(shí)現(xiàn)民航通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)端口數(shù)據(jù)和信息的監(jiān)控及收集，并將收集和監(jiān)控的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的分析和整合，并傳遞到數(shù)據(jù)配置模塊。

（2）數(shù)據(jù)配置模塊在接收到數(shù)據(jù)之后，能夠提高各類配置表以進(jìn)行數(shù)據(jù)庫函數(shù)調(diào)用和數(shù)據(jù)分析，最終實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)監(jiān)控的目的。

（3）日志模塊的主要功能是提供日志代碼，以實(shí)現(xiàn)民航通信網(wǎng)絡(luò)端口終端情況的有效記錄分析。

（4）幫助模塊的主要作用是介紹民航通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)監(jiān)控系統(tǒng)的詳細(xì)情況，為整個(gè)系統(tǒng)的管理和使用提供有效的信息支撐。

3.2? 模塊功能設(shè)計(jì)

在對(duì)民航通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)監(jiān)控系統(tǒng)的各模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要考慮集中監(jiān)控因素，獲得動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)、全面的民航通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)信息，將數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行整合和分析，并以可視化方式進(jìn)行顯示，為網(wǎng)絡(luò)通信業(yè)務(wù)監(jiān)控管理提供基礎(chǔ)。

（1）監(jiān)控模塊的設(shè)計(jì)是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信業(yè)務(wù)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心，通過該模塊設(shè)計(jì)能夠?qū)崟r(shí)反映民航通信網(wǎng)絡(luò)端口數(shù)據(jù)的收發(fā)情況，以了解通信業(yè)務(wù)的開展?fàn)顩r和運(yùn)行狀態(tài)。就該模塊的功能設(shè)計(jì)而言，該模塊每秒都會(huì)進(jìn)行遍歷機(jī)箱端口狀態(tài)的命令發(fā)送，并引入IdTelnet控件進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的接收和處理，最后將數(shù)據(jù)等傳輸?shù)较乱荒K，對(duì)整個(gè)民航網(wǎng)絡(luò)通信業(yè)務(wù)的運(yùn)行裝填和基本情況進(jìn)行判斷。在監(jiān)控的同時(shí)分析端口的狀態(tài)，如果民航網(wǎng)絡(luò)通信業(yè)務(wù)出現(xiàn)異常，該模塊能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并通過系統(tǒng)給出告警信息，提示工作人員進(jìn)行通信業(yè)務(wù)中斷等操作，并通過日志模塊進(jìn)行記錄。

（2）民航網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)配置模塊在進(jìn)行功能設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須要考慮整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)配置模塊之后，首先進(jìn)行數(shù)據(jù)初始化，以為整個(gè)系統(tǒng)和監(jiān)控模塊提供基本數(shù)據(jù)支持。

（3）日志模塊在進(jìn)行功能設(shè)計(jì)時(shí)必須充分考慮其功能和作用，日志模塊記錄需要涉及民航網(wǎng)絡(luò)通信業(yè)務(wù)的所有環(huán)節(jié)，包括雷達(dá)和電報(bào)業(yè)務(wù)端口終端、干線端口等，均需要進(jìn)行記錄和響應(yīng)。針對(duì)雷達(dá)和干線，日志模塊能夠?qū)崟r(shí)記錄端口誤碼增加情況。用戶采用模塊，能夠?qū)φ`碼率實(shí)時(shí)記錄情況進(jìn)行查詢。每隔20 min，日志模塊會(huì)自動(dòng)進(jìn)行端口誤碼率計(jì)算，然后將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行存儲(chǔ)。幫助模塊設(shè)計(jì)需要注重模塊操作功能，用戶可以利用鼠標(biāo)進(jìn)行模塊欄目的點(diǎn)擊，通過右下角幫助文檔獲得欄目詳細(xì)信息。

4? ? 民航通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用效果分析及展望

在民航通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用過程中，必須要保證端口數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確接收和分析以保證正確判斷。比如在民航通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)干線數(shù)據(jù)類型信息采集的時(shí)候，必須將采集到的數(shù)據(jù)和機(jī)箱參數(shù)信息進(jìn)行綜合分析，準(zhǔn)確確定干線類型，然后才能選擇相匹配的檢測機(jī)制。實(shí)現(xiàn)干線運(yùn)行數(shù)據(jù)搜集后，需要對(duì)干線誤碼數(shù)據(jù)、協(xié)議狀態(tài)等數(shù)據(jù)進(jìn)行截取，然后進(jìn)行誤碼率的計(jì)算，通過日志進(jìn)行計(jì)算結(jié)果記錄，利用數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。從實(shí)際的應(yīng)用情況來看，民航通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)基本能夠?qū)崿F(xiàn)其功能，在未來的發(fā)展中，面對(duì)快速的數(shù)據(jù)革新和發(fā)展必須不斷地引入新技術(shù)和新手段來完善民航通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，保證監(jiān)控系統(tǒng)的功能，促進(jìn)民航通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行。

5? ? 結(jié)語

隨著信息化發(fā)展機(jī)場中的各種應(yīng)用系統(tǒng)越來越多，必然導(dǎo)致不同系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)之間存在信息交互。因此，在機(jī)場通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中還必須要考慮集成需求。包括和機(jī)場門禁系統(tǒng)、消防系統(tǒng)之間的集成，最終能夠保證通信網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)通信業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行和發(fā)展。

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