CN103138877A

CN103138877A - 一种用于飞机通信寻址与报告系统的报文解码方法和装置

Info

Publication number: CN103138877A
Application number: CN201110388709XA
Authority: CN
Inventors: 黄爱军; 范志强; 晏震乾; 刘煜原; 陈金; 高飞鹏
Original assignee: Commercial Aircraft Corp of China Ltd
Current assignee: Commercial Aircraft Corp of China Ltd
Priority date: 2011-11-29
Filing date: 2011-11-29
Publication date: 2013-06-05
Also published as: WO2013078897A1

Abstract

本发明涉及一种用于飞机通信寻址与报告系统的报文解码方法，其中所述报文包括报文头和报文体，所述方法包括以下步骤：获取报文类型相关信息；根据所述报文类型相关信息确定报文类型；通过所述确定的报文类型的报文模板获取报文体中的报文数据。本发明技术方案的实现能达到处理不同类型的报文而不需要重新开发报文解码程序，减少了因报文格式和数据项变更而带来的报文解码程序开发成本和维护成本，降低了维护报文程序相关人员的技能要求，缩短了维护报文解码程序的时间，进而提高航空公司的运营效率和经济效益。

Description

一种用于飞机通信寻址与报告系统的报文解码方法和装置

技术领域

本发明涉及报文解码，更具体地，涉及一种用于飞机通信寻址与报告系统(ACARS)的报文解码方法和装置。

背景技术

ACARS是一种在航空器和地面站之间通过无线电或卫星传输短消息(报文)的数字数据链系统。在飞机上，ACARS由一个称为ACARS管理单元(MU)的航电计算机和一个控制显示器单元(CDU)组成。MU用以发送和接受来自地面的甚高频无线电数字报文。在地面，ACARS系统由一个有多个无线电收发机构成的网络组成，它可以接受或发送数据链消息，并将其分发到网络上的不同航空公司。

飞机下发的报文通过DSP(数据服务提供商)网关转发给航空公司地面系统。地面系统接收到报文后将会首先按照ARINC 620规范解析报文头部分，然后根据此规范再解析报文体(Free Text)部分。由于ARINC 620规范对于报文体部分内容并没有规定，因此，各机载设备厂家，如COLLINS、HONEYWELL、TELEDYNE等，均拥有自己的报文体部分格式。同时，各航空公司在实际应用过程中会根据自己的需求添加或减少数据项，使得各机型、不同机载设备飞机的报文体格式存在明显差异，且报文体的数据规范较难得到统一规定。现有飞机ACARS报文解码技术方案采用对不同的报文格式采取硬编码方式来解决此问题，也就是报文解码算法与具体的机载设备紧密相关。

由于现有飞机ACARS报文解码技术方案在应对报文格式发生变化时往往需要重新开发解码程序以适应报文格式的变化，其缺点主要表现在以下几个方面：

-缺乏灵活性，报文格式发生变化时，重新修改报文解码程序是唯一的解决办法。因而，现有的技术方案无法实现一套解码程序适用不同航空公司、不同机载设备的客户化的要求。

-报文种类的限制，报文按照格式区分主要包括顺序数据结构化报文、循环数据结构化报文以及非结构化报文三类。而随着航空公司所应用的报文种类的增加，现有技术方案的应用限制愈发明显，不能适应航空公司快速部署应用的要求。

-维护成本很高，航空公司需要对报文体内容格式作出变更时，都需要重新修改解码程序，因而会带来极高的人力和时间投入，维护成本较高。

-维护人员素质要求高，由于报文格式变更需要进行编码开发，因而，对于维护人员的业务和技术能力要求极高。

发明内容

不同机载设备厂家(如，Honeywell、Collions、Teledye)的报文均有各自的格式和数据项设置，各航空公司对于格式和数据项也有客户化的需求。现有的飞机ACARS报文解码技术方案采用不同的报文格式开发不同的解码程序方法满足需求。对于飞机数量较少、机型较为单一的小型航空公司，此类方案可以暂时满足要求，而对于机群数量庞大，机型种类繁多的大型航空公司而言，所要面对的报文上百种，报文格式及数据项客户化设置需求也更为突出。现有的技术方案的局限性暴露无遗，给航空公司的维护带来巨大的工作量，甚至某些情况下会影响航空公司的运营。

因此本发明的任务在于，提出一种通用的报文解码方法和装置，以适应各种不同类型的报文，同时支持各种类型报文的客户化工作，实现对现有技术方案限制的突破，降低航空公司飞机ACARS报文解码应用及维护的成本。

根据本发明的第一方面，提出了一种用于飞机通信寻址与报告系统(ACARS)的报文解码方法，其中所述报文包括报文头和报文体，所述方法包括以下步骤：B.获取报文类型相关信息；C.根据所述报文类型相关信息确定报文类型；D.通过所述确定的报文类型的报文模板获取报文体中的报文数据。

根据本发明的第二方面，提出了一种用于飞机通信寻址与报告系统的报文解码装置，其中所述报文包括报文头和报文体，所述装置包括：第一获取装置，用于获取报文类型相关信息；报文类型确定装置，根据所述报文类型相关信息确定报文类型；第二获取装置，用于通过所述确定的报文类型的报文模板获取所述报文体中的报文数据。

根据本发明的技术方案通过灵活的报文格式配置实现对飞机ACARS报文解码适应性的无限扩展，使解码程序不依赖于具体的硬件机载设备，解决现有技术方案所带来的诸多限制和阻碍。

附图说明

根据以下结合附图对本发明非限制实施例的详细描述，本发明的以上和其他目的、特征和优点将变得更加清楚，其中：

图1示出了飞机空地链路示意图；

图2示出了根据本发明的ACARS报文解码的示意图。

图3示出了根据本发明的用于飞机通信寻址与报告系统的报文解码方法的流程图；

图4示出了根据本发明的具体实施例的用于飞机通信寻址与报告系统的报文解码方法的具体的流程图；

图5示出了根据本发明的用于飞机通信寻址与报告系统的报文解码装置的方框图。

附图中相同或者相似的附图标识代表相同或者相似的部件。

具体实施方式

尽管下面的文本阐述了本发明的各种不同实施方式的详细描述，但是应当理解到，本发明的法律范围由本专利所附的权利要求的文字来界定。详细描述应当被解释为仅是示范性的，并非描述本发明的每种可能的实施方式，因为描述每种可能的实施方式，即使有可能，也是不切实际的。利用当前技术或在本专利申请日之后研发的技术，能够实现各种可替换的实施方式，这仍将落入界定本发明的权利要求的范围内。

图1示出了飞机空地链路示意图。如图1所示，本发明所提及的飞机ACARS报文是指地地消息(GROUND-TO-GROUNDMESSAGE)，即从数据链路服务提供者(Data link Service Provider，DSP)传递给地面系统的报文。该类消息遵循ARINC 620规范，是本发明设计所研究的对象。而飞机到DSP传递的报文遵循ARINC618规范，不属于本发明所涉及的内容。地地消息的传递包括上行报文和下行报文，为一个双向过程。

对于通用的地地消息格式，ARINC 620规范给出的格式定义如下表1所示：

表1

行	内容	样例
			1	优先级/目的地地址	QU ADRDPAL
2	签名/传送时间	.DSPXXXX 121212
			3	标准消息识别符(SMI)	AGM
4-m	文本元素	FI XX0001/AN N123XX
			m-n	Free Text(报文体)	-UPLINK OR DOWNLINK

ARINC 620对于上下行的报文对第一行、第二行、第三行、第4-m行以及报文结束符上都有明确规定，这部分格式内容通常被称为报文的头部分，头部分是不能客户化的。但是对于m-n部分Free Text并没有要求，此处被称为报文体部分。报文体内容在不同设备厂家和不同航空公司之间都有不同的定义，该部分内容正是报文解码所需要关注的数据部分。

图2示出了根据本发明的ACARS报文解码的示意图。如图2所示，将接收到的ACARS源报文、相应的报文模板以及报文语法输入至报文解码引擎中。通过报文模板来定义报文正文结构，并通过报文语法来解析报文正文的结构，随后分析并分割报文正文的数据从而形成结构化的报文数据。

当前，ARINC620格式的ACARS报文按照数据格式化编排方式划分有以下3种类型：

-顺序数据结构化的ACARS报文，这种格式的ACARS报文类型最多，如OOOI、POS、WXR、ACMF以及航空公司自主开发的多数AOC报文都属此类。这种格式报文中的数据一般按照以下两种方式编排：1)定长编排，2)分隔符编排。这类报文具有很强的可识别性，只要通过对应的报文类型模板，比较容易从报文正文中抽出准确信息。

-循环数据结构化ACARS报文，此类报文不是太多，主要出现在CMCF报文中，其格式编排是按照一定格式的“内容块”循环累加，直至所有传输内容全部结束为止。

-非结构化ACARS报文，此类报文没有规律可循，是人工键入的文本，类似于我们日常的手机短信，因此此类报文在报文解码中只把它处理为一般的文本描述信息。

对于上述报文类型，将通过以下技术方案来实现报文解码自动化。

图3示出了根据本发明的用于ACARS的报文解码方法的流程图。首先，获取报文类型相关信息，该报文头就是上述表1中的第一行、第二行、第三行、第4-m行中的所述的内容，报文类型相关信息包括标准消息标示符(SMI)、机号和嵌入信息标识符(IMI)，其中IMI可以由用户自己定义也可以根据航空公司而定，具体而言，就是对报文头和报文体进行解析。其次，根据报文类型相关信息确定报文类型，具体而言，获取到报文类型相关信息即标准消息标示符(SMI)、机号和嵌入信息标识符(IMI)之后，就可以根据这些信息确定相应的报文类型，进而能够选择对应的报文模板。再次，确定报文类型并确定了相应的报文模板之后，通过确定的报文类型的报文模板来获取报文体中的报文数据，具体来说，就是对报文体进行参数分割的从而提取报文体中具体数据的过程。

报文解码产生结构化数据后与地面业务系统之间还没有直接的数据交换，报文解码后解码引擎无法存储这些数据，数据映射是实现此功能的桥梁。所谓数据映射，就是通过定义文本标识符与业务表中的字段之间的映射关系，自动把报文数据存储到业务表中。因此，优选地，在获取报文体重的报文数据的步骤之后，该方法还包括根据映射关系将所述获取的报文数据存储到业务表中的步骤。

图4示出了根据本发明的具体实施例的用于飞机通信寻址与报告系统的报文解码方法的具体的流程图。

根据本发明的一个具体实施例，比如接收到顺序结构类型的ACARS源报文并解析到其报文头和报文体内容如下：

QU CANXMCZ

.BJSXCXA 221205

M12

FI CZ123/AN B-8888

DT BJS CAN 221205 M01A

-OFF01CSN123 /22221205ZGGGOMDB

1205 654

随后，获取报文类型相关信息，即提取报文的SMI，机号及IMI，其分别为“M12”，“B-8888”，“OFF”。

随后，根据所提取到的SMI，机号以及IMI定位相应报文模板。报文模板在系统中规范了每个字段的含义及长度，并且该类规范由航空公司进行业务定义。

随后，在对报文模板进行验证后启动报文体解码分析。将不同的数据按照业务规则进行参数分解，并将这些分解的参数收集起来作为报文引擎的数据输出部分。

随后，可选择地，根据映射关系将所述获取的报文数据存储到业务表中。

循环结构类型的ACARS的报文解码方法基本上与顺序结构类型的ACARS的报文解码方法一致，区别只是在于报文解码引擎同时具备解析该循环报文结构的能力，并且解出的数据为循环结构。

根据本发明的另一个具体实施例，比如接收到非结构化数据类型的ACARS源报文并解析到其报文头和报文体内容如下：

QU CANXMCZ

.QXSXMXS 221457

A81

FI CZ0123/AN B-8888

DT QXS DAC1 221457 M11A

-RECVD WX TKS

CZ123

随后，获取报文类型相关信息，即提取报文的SMI，机号，其分别为“A81”，“B-8888”。

与上述两种类型报文解码不同的是，该类报文报文体部分为驾驶舱机组人员从飞机上录入的信息，此例中信息为“RECVD WX TKSCZ123”，意味“CZ123航班已接收到气象报，谢谢。”这些信息没有固定的业务格式定义，由飞行员根据自己的用语习惯编写。因而，需要对此类报文进行解析。

同样的，解析流程与上述两类报文一致，但解析引擎具备对没有明确业务规范定义的报文支持元素解析。

同样，可选择地，根据映射关系将所述获取的报文数据存储到业务表中。

以上从方法的角度对本发明进行了描述，下面基于装置的角度来对本发明进行进一步的说明。

图5示出了根据本发明的用于飞机通信寻址与报告系统的报文解码装置50的方框图。

根据本发明的用于飞机通信寻址与报告系统的报文解码装置50所解码的ACARS报文按照数据格式化编排方式划分有以下3种类型：

参照附图5，用于飞机通信寻址与报告系统的报文解码装置50包括：第一获取装置501，用于获取报文类型相关信息，报文类型相关信息包括标准消息标示符(SMI)、机号和嵌入信息标识符(IMI)，其中IMI可以由用户自己定义也可以根据航空公司而定，具体而言，第一获取装置501具有解析装置5011，用于解析所述报文头和报文体；报文类型确定装置502，用于根据报文类型相关信息确定报文类型，具体而言，获取到报文类型相关信息即标准消息标示符(SMI)、机号和嵌入信息标识符(IMI)之后，就可以根据这些信息确定相应的报文类型，进而能够选择对应的报文模板；第二获取装置503，用于通过所述确定的报文类型的报文模板获取所述报文体中的报文数据，在确定报文类型并确定了相应的报文模板之后，通过确定的报文类型的报文模板来获取报文体中的报文数据，具体来说，所述第二获取装置包括参数分割装置5031，用于对所述报文体进行参数分割从而提取报文体中具体数据。

报文解码产生结构化数据后与地面业务系统之间还没有直接的数据交换，报文解码后解码引擎无法存储这些数据，数据映射是实现此功能的桥梁。所谓数据映射，就是通过定义文本标识符与业务表中的字段之间的映射关系，自动把报文数据存储到业务表中。因此，优选地，该装置50还包括数据映射装置504，用于根据映射关系将所述获取的报文数据存储到业务表中。

同样，根据本发明的一个具体实施例，比如通过第一获取装置501接收到顺序结构类型的ACARS源报文并由解析装置5011解析到其报文头和报文体内容如下：

QU CANXMCZ

.BJSXCXA 221205

M12

FI CZ123/AN B-8888

DT BJS CAN 221205 M01A

-OFF01CSN123 /22221205ZGGGOMDB

1205654

随后，根据所提取到的SMI，机号以及IMI由报文类型确定装置502定位相应报文模板。报文模板在系统中规范了每个字段的含义及长度，并且该类规范由航空公司进行业务定义。

随后，在对报文模板进行验证后启动报文体解码分析。第二获取装置503中的参数分割装置5031将不同的数据按照业务规则进行参数分解，并将这些分解的参数收集起来作为报文引擎的数据输出部分。

随后，可选择地，由数据映射装置504根据映射关系将所述获取的报文数据存储到业务表中。

根据本发明的另一个具体实施例，比如通过第一获取装置501接收到非结构化数据类型的ACARS源报文并由解析装置5011解析到其报文头和报文体内容如下：

QU CANXMCZ

.QXSXMXS 221457

A81

FI CZ0123/AN B-8888

DT QXS DAC1 221457 M11A

-RECVD WX TKS

CZ123

同样地，解析流程与上述两类报文一致，但解析引擎具备对没有明确业务规范定义的报文支持元素解析。

同样，可选择地，由数据映射装置504根据映射关系将所述获取的报文数据存储到业务表中。

尽管在附图和前述的描述中详细阐明和描述了本发明，应认为该阐明和描述是说明性的和示例性的，而不是限制性的；本发明不限于所上述实施方式。

那些本技术领域的一般技术人员可以通过研究说明书、公开的内容及附图和所附的权利要求书，理解和实施对披露的实施方式的其他改变。在权利要求中，措词“包括”不排除其他的元素和步骤，并且措辞“一”、“一个”不排除复数。在发明的实际应用中，一个零件可能执行权利要求中所引用的多个技术特征的功能。权利要求中的任何附图标记不应理解为对范围的限制。

Claims

1.一种用于飞机通信寻址与报告系统的报文解码方法，其中所述报文包括报文头和报文体，所述方法包括以下步骤：

B.获取报文类型相关信息；

C.根据所述报文类型相关信息确定报文类型；

D.通过所述确定的报文类型的报文模板获取报文体中的报文数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B包括：

-解析所述报文头及报文体。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤D包括：-对所述报文体进行参数分割。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤D之后所述方法还包括：

E.根据映射关系将所述获取的报文数据存储到业务表中。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述报文类型相关信息包括标准消息标示符、机号和嵌入信息标识符。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述报文类型为顺序结构化报文、循环结构化报文以及非结构化报文。

7.一种用于飞机通信寻址与报告系统的报文解码装置，其中所述报文包括报文头和报文体，所述装置包括：

第一获取装置，用于获取报文类型相关信息；

报文类型确定装置，根据所述报文类型相关信息确定报文类型；

第二获取装置，用于通过所述确定的报文类型的报文模板获取所述报文体中的报文数据。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一获取装置包括：

解析装置，用于解析所述报文头和报文体。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二获取装置包括：

参数分割装置，用于对所述报文体进行参数分割。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

数据映射装置，用于根据映射关系将所述获取的报文数据存储到业务表中。

11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述报文类型相关信息包括标准消息标示符、机号和嵌入信息标识符。

12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述报文类型为顺序结构化报文、循环结构化报文以及非结构化报文。