异构航空数据采集系统设计和开发

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1、异构航空数据采集系统设计和开发　　摘要本文设计和开发异构航空数据采集系统，对多种异构数据源中的航空数据，通过开发不同的数据采集适配器将其转换为统一的数据格式，最后汇聚到中央航空数据库中。为民航的运行提供满足时效性和完好性的航空数据。【关键词】异构航空数据数据采集适配器统一数据管理1引言目前，国内民航系统使用的大量航空数据分布于不同的数据源，这些数据存在数据模式差异、数据语义差异、平台差异等方面的不同，如何自动获取这些异构数据，并将这些异构数据自动聚合，从而生成高质量的航行资料是当前国内民航业急需解决的关

2、键问题之一，能够实现航空数据的有效应用，促进我国民航行业整体运行效率和安全水平的提升。因此本文设计和开发了异构航空数据采集系统，对多种异构数据源中的航空数据通过开发不同的数据采集适配器将其转换为统一的数据格式，最后汇聚到中央航空数据库中。2相关工作5目前国际航空界已经制定了较为成熟的航空数据标准，这些技术标准包括数据处理和应用标准、航空数据处理和应用规范，主要包括RTCA/DO-200A[1]《航空数据处理标准》和RTCA/DO-201A[2]《航空信息标准》，而目前全球航空业具备导航数据生产能力的公司

3、只有美国的JEPPESON、德国的LIDO和英国的EAG三家公司，波音和空客飞机使用的机载导航数据库，都是由以上公司提供。国内对导航数据库的更新和维护技术也有相关研究[3][4]，但尚未形成有体系的导航数据的应用研究，也不能达到保障民航日常运营飞行的工程化应用水平。3异构航空数据采集系统设计3.1系统功能异构航空数据采集系统对不同类型和结构的航空数据进行不同的处理，将其转换为统一的数据模型保存至中央航空数据库中。异构航空数据包括：纸质航空数据、AIP/NAIP、明传电报和其他航空数据等。异构航空数据采集

4、系统实现的功能主要包括：异构数据源的数据格式解析及其对应的数据模型创建；异构数据源数据模型与统一数据模型的转换；统一数据模型的导入。3.2系统架构异构航空数据采集系统包括异构数据源管理模块和统一数据管理模块，其系统架构如图1所示。系统两个模块的主要功能如下：5异构数据源管理模块负责对接入的异构数据源进行注册和元数据管理，并根据元数据定义将异构数据源中的数据转换为对应的数据模型，为统一数据接入提供数据。异构数据源管理模块包括异构数据源注册、异构元数据管理、异构数据源访问接口和异构数据模型生成。其中：1.异

5、构数据源注册对接入到系统中的异构数据源进行注册，包括数据源的地址、访问权限等信息；2.异构元数据管理根据不同数据源的格式及其数据内容构建对应的元数据，为异构数据模型生成提供支持；3.异构数据源访问接口为访问异构数据源提供统一的访问接口，对数据源进行各种数据操作；4.异构数据模型生成根据不同数据源的元数据模型，提取数据源中的相关数据，构造其对应的数据模型，包括机场数据模型、跑道数据模型、航路数据模型、进离场数据模型、进近数据模型等。5统一数据管理模块负责将异构数据模型转换为统一的数据模型，并对模型中的冲突

6、进行相关处理，最后将统一数据模型存入到中央数据库中。统一数据管理模块包括数据模型转换、数据冲突处理、统一数据模型生成、统一元数据管理和中央数据库访问接口。其中：1.数据模型转换根据异构数据和统一数据的映射关系将异构数据模型转换为统一数据模型；2.数据冲突处理将多个异构数据源转换的统一数据模型中的冲突数据进行识别和处理，保证数据的一致性；3.统一数据模型生成将无冲突的、所有异构数据源中的数据最终生成可保存的统一数据模型；4.统一元数据管理根据数据格式和需要存储的数据内容构建统一数据模型对应的元数据，为数据

7、模型转换和统一数据模型生成提供支持；5.中央数据库访问接口为访问中央数据库提供统一的访问接口。3.3系统运行环境异构航空数据采集系统的部署结构如图2所示。其中应用服务器主机的软件环境为WindowsXPProfessional，硬件环境为1CPU，2G内存，320G硬盘，100M/1000M网卡。中央航空数据库软件环境为WindowsServer2003、MicrosoftSQLServer2008，硬件环境为1CPU，4G内存，100M/1000M网卡，1T硬盘。4结论本文针对国内民航系统运行中航空数

8、据的异构性等特点，设计并开发了异构航空数据集成系统，给出了系统的功能、架构设计以及系统的运行环境，系统从航空数据方面保证了民航运行中数据的安全和使用效率。系统已经为国内30多个机场的飞行程序设计，为国航、南航、联航、深航等多家航空公司的导航数据库校验服务提供了满足时效性和完好性的航空数据。参考文献[1]RTCA，RTCADO-200A，StandardforProcessingAeronauticalData，2008.[2]EUROCAT