AIDC簡約模式交互測試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

（民航珠海進(jìn)近管制中心，珠海 519015）

1 AIDC簡介

AIDC（Air Trafic Services Inter-facility Data Communication），即空中交通服務(wù)設(shè)施之間的通信，是由亞太民航組織制定的亞太地區(qū)相鄰管制區(qū)間進(jìn)行航班管制電子移交的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議[1]。如圖1所述，AIDC協(xié)議將一個(gè)完整的管制移交過程分解為三個(gè)階段：通知階段、協(xié)調(diào)階段和移交階段，其主要作用是在不同階段通過報(bào)文數(shù)據(jù)的交互來完成相鄰管制單位之間的航班管制移交，相對(duì)電話移交大大提升了管制移交效率。在簡約模式下，主要的AIDC報(bào)文有ABI（預(yù)計(jì)邊界報(bào)，可不發(fā)），EST（預(yù)計(jì)飛越報(bào)），ACP（協(xié)調(diào)接受報(bào)），TOC（管制移交報(bào)）以及AOC（移交接受報(bào)）。除此之外，還有LAM（邏輯確認(rèn)報(bào)），用于通報(bào)對(duì)方已對(duì)相應(yīng)報(bào)文進(jìn)行處理。

圖1 AIDC簡約模式報(bào)文交互示意圖

2 系統(tǒng)功能需求

AIDC簡約模式交互測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要目的是和空管自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行AIDC報(bào)文交互以測試自動(dòng)化系統(tǒng)的AIDC功能。因此，必須具備以下功能：

（1）RS232協(xié)議的報(bào)文接口，可接收發(fā)送異步報(bào)文。

（2）符合MH/T 4007 《民用航空飛行動(dòng)態(tài)固定電報(bào)格式》[2]和MH/T 4008《空管雷達(dá)及管制中心設(shè)施間協(xié)調(diào)移交數(shù)據(jù)規(guī)范》[3]的AIDC報(bào)文解析處理，以及生成組裝。

（3）簡單飛行計(jì)劃手動(dòng)或自動(dòng)生成（根據(jù)EST報(bào)）和顯示，以及狀態(tài)顏色更新。

（4）接收和發(fā)送報(bào)文的顯示、存儲(chǔ)和查詢。

3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行流程

根據(jù)功能需求，遵循模塊化的設(shè)計(jì)原則，將系統(tǒng)劃分為下面幾個(gè)模塊：計(jì)劃生成模塊、顯示模塊、報(bào)文處理模塊、報(bào)文組裝模塊、報(bào)文發(fā)送模塊、報(bào)文接收模塊、存儲(chǔ)和查詢模塊。各個(gè)模塊之間的關(guān)系可以用系統(tǒng)運(yùn)行流程圖來表示，如圖2所示。

AIDC測試流程從創(chuàng)建計(jì)劃開始，系統(tǒng)支持人工創(chuàng)建一份計(jì)劃，或者收到自動(dòng)化系統(tǒng)拍發(fā)的EST報(bào)，按照EST報(bào)文中的內(nèi)容自動(dòng)生成計(jì)劃。生成計(jì)劃后，用戶可人工點(diǎn)擊界面上的計(jì)劃，在菜單中選擇手動(dòng)發(fā)報(bào)至自動(dòng)化系統(tǒng)，或者勾選自動(dòng)回復(fù)按鈕后，系統(tǒng)將自動(dòng)響應(yīng)自動(dòng)化系統(tǒng)拍發(fā)的報(bào)文，譬如自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)送EST報(bào)至測試系統(tǒng)，測試系統(tǒng)自動(dòng)回復(fù)LAM報(bào)和ACP報(bào)完成協(xié)調(diào)狀態(tài)。在顯示模塊上，每條計(jì)劃有EST，ACP，TOC和AOC四個(gè)圖標(biāo)狀態(tài)，每個(gè)圖標(biāo)有三種顏色，藍(lán)色代表未收到或者發(fā)送該報(bào)，黃色代表該報(bào)已經(jīng)收到或者發(fā)出，但未發(fā)出或者收到對(duì)應(yīng)的LAM報(bào)，綠色代表報(bào)文已經(jīng)收到或者發(fā)出，且已經(jīng)回復(fù)或者收到LAM報(bào)。

圖2 系統(tǒng)模塊運(yùn)行流程圖

4 主要模塊實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)采用C#作為開發(fā)語言，SQL server作為數(shù)據(jù)管理軟件。接下來簡要介紹幾個(gè)核心模塊的功能實(shí)現(xiàn)。

4.1 報(bào)文接收模塊

C#自帶SerialPort函數(shù)，可以控制串口的關(guān)閉以及讀寫串口數(shù)據(jù)。系統(tǒng)啟動(dòng)后將讀取運(yùn)行電腦的串口信息，顯示在串口選擇菜單中。用戶選擇串口后，系統(tǒng)打開相應(yīng)串口，并將報(bào)文接收函數(shù)作為事件添加到SerialPort的DataReceived的委托中。每收到一個(gè)字符，就觸發(fā)一次報(bào)文接收函數(shù)。報(bào)文接收函數(shù)將字符存儲(chǔ)在字符串中，并判斷字符串的是否包含一份AIDC報(bào)文的頭尾，如果包含頭尾，則將該份報(bào)文截出，發(fā)送給報(bào)文處理模塊。

4.2 報(bào)文處理模塊

報(bào)文處理模塊取得報(bào)文接收模塊發(fā)送過來的報(bào)文后，按照MH/T 4008《空管雷達(dá)及管制中心設(shè)施間協(xié)調(diào)移交數(shù)據(jù)規(guī)范》以及ICAO（國際民航組織）規(guī)范文件《ICD AIDC ver3.0》的標(biāo)準(zhǔn)，將報(bào)文解析為各個(gè)編組及數(shù)據(jù)項(xiàng)。以一份ACP（協(xié)調(diào)接受報(bào)）報(bào)文為例：

DRB4372 251641 FF ZGACADAC 251641 ZGJDADTM

2.347492

-3.ZGAC231036

-4.181225164114

-5.0ED4

-（ACP-CSZ9910/A7035-ZSWZ-ZGSZ）

該報(bào)文可劃分為六個(gè)部分，按照上述排版，每行即為一個(gè)部分（此處僅為方便區(qū)分，與實(shí)際報(bào)文排版不同）。第一部分按照空格隔開，分別代表報(bào)文冠字及流水號(hào)、轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)間、電報(bào)等級(jí)、收報(bào)地址、始發(fā)時(shí)間、發(fā)報(bào)地址；第二部分2.后跟發(fā)報(bào)方內(nèi)部編號(hào)；第三部分3.后跟收報(bào)方地址前四個(gè)字符，以及所回復(fù)報(bào)文的第二部分內(nèi)部編號(hào)，以此ACP報(bào)文為例，所回復(fù)的EST報(bào)文第二部分應(yīng)為2.231036；第四部分4.后跟精確到秒的UTC時(shí)間，此處時(shí)間代表UTC時(shí)間2018年12月25日16時(shí)41分14秒；第五部分為5.0后跟CRC16校驗(yàn)碼，校驗(yàn)對(duì)象為第六部分括號(hào)以及括號(hào)內(nèi)的內(nèi)容，即報(bào)文正文；第六部分括號(hào)內(nèi)為報(bào)文正文，以“-”分割為各個(gè)編組，符合MH/T 4008和MH/T 4007規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，本例中解析如下：編組3報(bào)文類別為ACP協(xié)調(diào)接受報(bào)，編組7航班號(hào)CSZ9910，A模式二次代碼7035，編組13起飛機(jī)場四字碼ZSWZ，編組16預(yù)計(jì)落地機(jī)場四字碼ZGSZ。

報(bào)文處理模塊完成報(bào)文解析后，先對(duì)報(bào)文進(jìn)行CRC校驗(yàn)，校驗(yàn)不通過則不處理，校驗(yàn)通過后根據(jù)不同報(bào)文類別觸發(fā)不同事件。詳情見表1。

表1 系統(tǒng)收到不同類型報(bào)文的響應(yīng)

4.3 報(bào)文組裝模塊

系統(tǒng)可人工或者自動(dòng)發(fā)送AIDC報(bào)文，發(fā)送前需要進(jìn)行報(bào)文組裝。報(bào)文內(nèi)容組裝時(shí)同樣按照MH/T 4007和MH/T4008、ICD AIDC ver3.0的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行組裝，此處不做贅述。需要強(qiáng)調(diào)的是，本系統(tǒng)發(fā)送的報(bào)文需要被自動(dòng)化系統(tǒng)正常解析，因此必須滿足測試對(duì)象自動(dòng)化系統(tǒng)的編碼要求。以美國Telephonics自動(dòng)化系統(tǒng)為例，配置的AIDC碼型為IA5碼[4]，因此整份報(bào)文必須以16進(jìn)制碼0x01（SOH：start of headline）開始，以16進(jìn)制碼0x03（ETX end of text）結(jié)束，除此之外同時(shí)要在報(bào)文中四個(gè)正確位置加入連續(xù)三個(gè)字節(jié)0x0d（回車），0x0d，0x0a（換行）方能被正常解析。因此在完成報(bào)文內(nèi)容的組裝之后，需要對(duì)待測自動(dòng)化系統(tǒng)的AIDC報(bào)文轉(zhuǎn)化為16進(jìn)制編碼進(jìn)行分析，套用其中的編碼規(guī)則對(duì)系統(tǒng)完成報(bào)文發(fā)送前的最后組裝。

5 結(jié)束語

本文簡要介紹了簡約模式AIDC交互模擬測試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路和幾個(gè)核心模塊實(shí)現(xiàn)方法。該系統(tǒng)是以輔助設(shè)備維護(hù)人員進(jìn)行對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行AIDC功能測試為目標(biāo)，結(jié)合民航規(guī)章規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，基于C#和SQL編寫的一套測試工具，能從一定程度上滿足現(xiàn)行自動(dòng)化系統(tǒng)的AIDC功能測試需求，具備廣泛的普適性，以及很大的擴(kuò)展空間。希冀本文的介紹可對(duì)廣大民航業(yè)內(nèi)同行起到少許啟發(fā)和借鑒意義，筆者經(jīng)驗(yàn)所限，疏漏在所難免，歡迎同行批評(píng)指教。