CN109274549B - 一种空管监视信息处理系统间组网管理方法 - Google Patents

一种空管监视信息处理系统间组网管理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种空管监视信息处理系统间组网管理方法，该方法将空管监视信息处理系统分为组网中心和处理单元，首先分配责任区域和扩大责任区域，处理单元根据责任区域融合上报，组网中心拼接各处理单元的融合结果，形成综合态势，组网中心下发综合态势作为处理单元的目标指示，调度信息源给各处理单元，组网中心判断各处理单元的组网状态，当处理单元独立时，根据接替关系由组网中心或其他处理单元接替。采用组网管理的方法，可以实现分布式协同处理、各系统监视态势统一、目标发现到消失平滑连续和系统间故障接替。

Description

一种空管监视信息处理系统间组网管理方法
技术领域
本发明属于空中交通管理领域，本发明是一种空管监视信息处理系统间组网管理方法。
背景技术
我国民航空管系统担负监视信息处理任务，处理空管一二次雷达、广播式自动相关监视、多点定位等信息，已基本形成三级空管服务体系，搭建起了以八个区域管制中心为核心，以终端(进近)管制中心为重要组成部分、以机场塔台为延伸的空管自动化系统体系架构，“独立”的自动化系统实现技术已经成熟。
但是目前“独立”的系统状态也存在一些问题，具体包括以下几个方面。信息引接、处理重复，造成资源浪费；各系统分别引接信息源、各自处理，各管制中心管制员对同一个空中目标的认知不一致；未能形成全国范围内的统一飞行动态，不利于对飞行流量的统计、预测和一体化管理；空管系统独立保障，导致重复建设；故障接替能力弱，各系统独立运行，一旦出现故障，无法快速接替。
提高空管信息处理的自动化和联网程度，实现全国监视数据的一体化管理和共享，是空管系统的发展方向，目前一些研究如下。
如专利一种分布系统及分布式系统处理任务流的方法(CN101741885A)，针对任务流中各个不同的可执行任务，服务器可以分别为其划分配不同的客户端，有不同的客户端分别进行处理，从而实现对任务流的分布式处理，实现任务流的网络协同工作。
以及专利任务分配方法和任务分配装置(CN1967488A)，网络系统包括多个通过网络相互连接的信息处理装置，使得可以按照分布的方式执行处理。其中一个连接到该网络的信息处理装置被设为主设备，而其他信息处理装置则被设置为从设备。基于该管理信息指定一个或多个应当执行处理的信息处理装置，并向所指定的信息处理装置发送执行该处理的请求。
综上所述，现有技术侧重的是分析任务潜在的并行机制，然而监视信息处理系统间关联性较强，信息关系复杂，现有方法无法有效解决其任务分配、信息调度等问题。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于提供一种实用的空管监视信息处理系统组网管理方法，是在多系统分布协同处理条件下对监视信息进行动态调度，系统间相互接替，形成统一连续的综合态势。
技术方案：本发明提供以下技术方案：一种空管监视信息处理系统间组网管理方法，包括以下步骤：
步骤1、将下级系统作为处理单元，上级系统作为组网中心，信息源和处理单元有隶属关系，处理单元和组网中心有监视信息上报关系，多个处理单元对应一个组网中心，可以有多个组网中心；
步骤2、为处理单元和组网中心分配责任区域，保持各处理单元分配的责任区域无缝连接，合并后形成组网中心的责任区域，各处理单元责任区域向四周扩大150公里范围，形成处理单元的扩大责任区域，处理单元的扩大责任区域合并后形成组网中心的处理区域；
步骤3、信息源根据隶属关系给处理单元，同时发送给处理单元上级组网中心；
步骤4、各处理单元每1秒发一次状态报，组网中心根据状态报判断处理单元处于组网或独立状态，处理单元处于组网状态执行步骤5，处理单元处于独立状态；
步骤5、处理单元接收监视源信息，融合扩大责任区域部分，形成融合态势上报给组网中心，组网中心根据责任区分配，采用各处理单元上报目标的位置、高度、速度等信息，形成综合态势；
步骤6、组网中心将处理单元扩大责任区域而非责任区域范围的目标发送给处理单元，用于目标指示；
步骤7、组网中心将位置在某处理单元扩大责任区域但不隶属于该处理单元信息源的目标，调度给该处理单元，保持目标跨越处理单元时平滑连续；
步骤8、组网中心或其他处理单元接替处于独立状态的处理单元任务，处理扩大责任区内目标。
进一步地，步骤4中各处理单元每1秒发一次状态报，组网中心根据状态报判断处理单元处于组网或独立状态，具体为：处理单元发送自己的状态并接受组网中心的回执，组网中心检测处理单元的状态并向其发送回执，其中处理单元发送自己的状态并接受组网中心的回执包括以下步骤：
步骤4-1、各处理单元定时向组网中心发送心跳报，定时间隔为1秒；
步骤4-2、各处理单元建立数据区，记录本处理单元状态信息，0代表本处理单元处于组网状态，1代表该处理单元处于独立状态，初始值为1独立状态；同时建立时间计数器，初始值为0，建立间隔为1秒的定时器，每1秒将计数器加1，如果计数器达到10，如果此时该处理单元处于0组网状态，就将其状态值置为1独立状态；
步骤4-3、处理单元每收到一条组网中心的心跳回执报，计数器置回0，如果此时该处理单元处于独立状态，就将其状态值置为0组网状态；
步骤4-4、组网中心侧检测处理单元的状态并向其发送回执。
进一步地，所述步骤4-4中，组网中心侧检测处理单元的状态并向其发送回执，具体包括以下步骤：
第一步，组网中心建立数据区，记录每个处理单元状态值，0代表该处理单元处于组网状态，1代表该处理单元处于独立状态，初始值为1独立状态；同时建立接收心跳报计数器，初始值为0，建立间隔为1秒的定时器，每1秒将计数器加1，如果计数器达到10，如果此时该处理单元处于0组网状态，就将其状态值置为1独立状态；
第二步，组网中心每收到一条处理单元的心跳报，计数器置回0，如果此时该处理单元处于独立状态，就将其状态值置为0组网状态；
第三步，组网中心每收到一条心跳报给处理单元发送一条回执。
进一步地，步骤6中组网中心将处理单元扩大责任区域而非责任区域范围的目标发送给处理单元，用于目标指示，具体包含以下步骤：
步骤6-1、组网中心判断目标1501处于处理单元A的扩大责任区，但不在A的责任区，将目标1501发送给处理单元A；
步骤6-2、处理单元A融合处理组网中心下发的目标1501，将信息源上报的目标1501与之关联，采用组网中心下发的位置、高度、速度等信息，待目标进入A的责任区域后，融合信息源并上报信息。
进一步地，步骤8中组网中心或其他处理单元接替处于独立状态的处理单元任务，处理扩大责任区内目标，具体包含以下步骤：
步骤8-1、为各处理单元分配接替系统，接替系统可以是其他处理单元，也可以是组网中心；
步骤8-2、组网中心判断某处理单元独立后，根据接替系统配置，将独立处理单元的责任区域和扩大责任区域分配给接替系统；
步骤8-3、如接替系统是组网中心，不需要调度信息源上报目的，如接替系统是处理单元，组网中心将独立处理单元下属信息源调度给接替处理单元。
有益效果：本发明与现有技术相比：在组网协同处理方式下，系统由组网中心和各情报处理单元组成，监视信息经一级扁平化分布处理，即可形成统一航迹；
1、为各空管监视信息处理系统分配责任区域，避免重复处理；
2、处理单元融合，组网中心拼接，形成统一综合态势；
3、组网中心调度各信息源的发送目的，实现目标在各系统处理区域结合部平滑连续；
4、处理单元故障时，其它处理处理单元或组网中心接替，实现快速故障接替。
附图说明
图1责任区和扩大责任区分配图；
图2信息源上报关系及系统处理方式图；
图3系统组网状态判断图；
图4系统间分布式协同处理方法图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步地说明。
一种空管监视信息处理系统间组网管理方法，包括以下步骤：
步骤1、将下级系统作为处理单元，上级系统作为组网中心，信息源和处理单元有隶属关系，处理单元和组网中心有监视信息上报关系，多个处理单元对应一个组网中心，可以有多个组网中心；
步骤2、为处理单元和组网中心分配责任区域，保持各处理单元分配的责任区域无缝连接，合并后形成组网中心的责任区域，各处理单元责任区域向四周扩大150公里范围，形成处理单元的扩大责任区域，处理单元的扩大责任区域合并后形成组网中心的处理区域；
步骤3、信息源根据隶属关系给处理单元，同时发送给处理单元上级组网中心；
步骤4、各处理单元每1秒发一次状态报，组网中心根据状态报判断处理单元处于组网或独立状态，处理单元处于组网状态执行步骤5，处理单元处于独立状态；
各处理单元每1秒发一次状态报，组网中心根据状态报判断处理单元处于组网或独立状态，具体为：处理单元发送自己的状态并接受组网中心的回执，组网中心检测处理单元的状态并向其发送回执，其中处理单元发送自己的状态并接受组网中心的回执包括以下步骤：
步骤4-1、各处理单元定时向组网中心发送心跳报，定时间隔为1秒；
步骤4-2、各处理单元建立数据区，记录本处理单元状态信息，0代表本处理单元处于组网状态，1代表该处理单元处于独立状态，初始值为1独立状态；同时建立时间计数器，初始值为0，建立间隔为1秒的定时器，每1秒将计数器加1，如果计数器达到10，如果此时该处理单元处于0组网状态，就将其状态值置为1独立状态；
步骤4-3、处理单元每收到一条组网中心的心跳回执报，计数器置回0，如果此时该处理单元处于独立状态，就将其状态值置为0组网状态；
步骤4-4、组网中心侧检测处理单元的状态并向其发送回执。
所述步骤4-4中，组网中心侧检测处理单元的状态并向其发送回执，具体包括以下步骤：
第一步，组网中心建立数据区，记录每个处理单元状态值，0代表该处理单元处于组网状态，1代表该处理单元处于独立状态，初始值为1独立状态；同时建立接收心跳报计数器，初始值为0，建立间隔为1秒的定时器，每1秒将计数器加1，如果计数器达到10，如果此时该处理单元处于0组网状态，就将其状态值置为1独立状态；
第二步，组网中心每收到一条处理单元的心跳报，计数器置回0，如果此时该处理单元处于独立状态，就将其状态值置为0组网状态；
第三步，组网中心每收到一条心跳报给处理单元发送一条回执。
步骤5、处理单元接收监视源信息，融合扩大责任区域部分，形成融合态势上报给组网中心，组网中心根据责任区分配，采用各处理单元上报目标的位置、高度、速度等信息，形成综合态势；
步骤6、组网中心将处理单元扩大责任区域而非责任区域范围的目标发送给处理单元，用于目标指示；
步骤6中组网中心将处理单元扩大责任区域而非责任区域范围的目标发送给处理单元，用于目标指示，具体包含以下步骤：
步骤6-1、组网中心判断目标1501处于处理单元A的扩大责任区，但不在A的责任区，将目标1501发送给处理单元A；
步骤6-2、处理单元A融合处理组网中心下发的目标1501，将信息源上报的目标1501与之关联，采用组网中心下发的位置、高度、速度等信息，待目标进入A的责任区域后，融合信息源并上报信息。
步骤7、组网中心将位置在某处理单元扩大责任区域但不隶属于该处理单元信息源的目标，调度给该处理单元，保持目标跨越处理单元时平滑连续；
步骤8、组网中心或其他处理单元接替处于独立状态的处理单元任务，处理扩大责任区内目标。
步骤8中组网中心或其他处理单元接替处于独立状态的处理单元任务，处理扩大责任区内目标，具体包含以下步骤：
步骤8-1、为各处理单元分配接替系统，接替系统可以是其他处理单元，也可以是组网中心；
步骤8-2、组网中心判断某处理单元独立后，根据接替系统配置，将独立处理单元的责任区域和扩大责任区域分配给接替系统；
步骤8-3、如接替系统是组网中心，不需要调度信息源上报目的，如接替系统是处理单元，组网中心将独立处理单元下属信息源调度给接替处理单元。
实施例
参见图1所示，是本发明责任区域和扩大责任区域分配方法，各处理单元的责任区多为不规则的多边形。图1中以责任区相邻的四个处理单元为例，其中黑色“田”字线是四个处理单元的责任区分界线，分别沿各处理区的分界线，将各处理区向外延伸一定距离，建议为100-200公里，形成扩大责任区，从而各处理单元扩大责任区域之间会有部分重叠。
参见图2所示，是本发明信息源上报及处理单元、组网中心融合拼接处理流程。如图2，信息源除了上报上级处理单元，同时上报给组网中心，处理单元1融合信息源1和信息源2，将融合态势上报给组网中心，组网中心按责任区拼接处理单元1和处理单元2的融合态势，形成全空域的综合态势。
参见图3所示，是本发明处理单元状态判断方法。
参见图4所示，是本发明系统间分布式协同处理方法，如图4，各处理单元处于组网状态，目标1501位置在处理单元1责任区，处理单元1融合处理后上报给组网中心，因为1501在处理单元2的扩大责任区内，组网中心将该目标发送给处理单元2，处理单元2采用组网中心发送目标位置等信息，将信息源与该目标关联，这样1501在各系统的态势，包括位置、高度、速度等信息在各处理单元和组网中心保持一致。目标1502，由信息源01掌握，目标位置在处理单元3的责任区域，信息源01上级单位是处理单元4，因011502该目标位置在处理单元1、处理单元2、处理单元3的扩大责任区域，组网中心调度011502该目标发送给处理单元1、处理单元2和处理单元3，这样可以实现各处理单元交接位置获取的信息源一致，目标1502由处理单元3飞行到处理单元4平化连续。
通过上述步骤，实现了多监视信息处理系统组网管理的方法，可以将监视信息统一组织，系统协同处理，实现责任区域的分配，目标跨越各处理区域平滑连续，各系统综合态势一致，提高监视信息处理实时性和故障接替能力。

Claims (5)

1.一种空管监视信息处理系统间组网管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将下级系统作为处理单元，上级系统作为组网中心，信息源和处理单元有隶属关系，处理单元和组网中心有监视信息上报关系，多个处理单元对应一个组网中心，有多个组网中心；
步骤2、为处理单元和组网中心分配责任区域，保持各处理单元分配的责任区域无缝连接，合并后形成组网中心的责任区域，各处理单元责任区域向四周扩大150公里范围，形成处理单元的扩大责任区域，处理单元的扩大责任区域合并后形成组网中心的处理区域；
步骤3、信息源根据隶属关系将监视信息给处理单元，同时发送给处理单元上级组网中心；
步骤4、各处理单元每1秒发一次状态报，组网中心根据状态报判断处理单元处于组网或独立状态，处理单元处于组网状态执行步骤5，处理单元处于独立状态执行步骤8；
步骤5、处理单元接收信息源发送的监视信息，将扩大责任区域来自不同信息源的监视信息进行融合，形成融合态势上报给组网中心，组网中心根据责任区分配，采用各处理单元上报目标的位置、高度、速度信息，形成综合态势；
步骤6、组网中心将处理单元扩大责任区域而非责任区域范围的目标信息发送给处理单元，用于目标指示；
步骤7、组网中心将位置在某处理单元扩大责任区域且其监视信息不能由隶属于该处理单元的信息源获取的目标的监视信息，调度给该处理单元，保持目标跨越处理单元时平滑连续；
步骤8、组网中心或其他处理单元接替处于独立状态的处理单元任务，处理其扩大责任区域内目标的监视信息。
2.根据权利要求1所述的空管监视信息处理系统间组网管理方法，其特征在于，步骤4中各处理单元每1秒发一次状态报，组网中心根据状态报判断处理单元处于组网或独立状态，具体为：处理单元发送自己的状态并接受组网中心的回执，组网中心检测处理单元的状态并向其发送回执，其中处理单元发送自己的状态并接受组网中心的回执包括以下步骤：
步骤4-1、各处理单元定时向组网中心发送心跳报，定时间隔为1秒；
步骤4-2、各处理单元建立数据区，记录本处理单元状态信息，0代表本处理单元处于组网状态，1代表该处理单元处于独立状态，初始值为1独立状态；同时建立时间计数器，初始值为0，建立间隔为1秒的定时器，每1秒将计数器加1，如果计数器达到10，如果此时该处理单元处于0组网状态，就将其状态值置为1独立状态；
步骤4-3、处理单元每收到一条组网中心的心跳回执报，计数器置回0，如果此时该处理单元处于独立状态，就将其状态值置为0组网状态；
步骤4-4、组网中心侧检测处理单元的状态并向其发送回执。
3.根据权利要求2所述的空管监视信息处理系统间组网管理方法，其特征在于，所述步骤4-4中，组网中心侧检测处理单元的状态并向其发送回执，具体包括以下步骤：
第一步，组网中心建立数据区，记录每个处理单元状态值，0代表该处理单元处于组网状态，1代表该处理单元处于独立状态，初始值为1独立状态；同时建立接收心跳报计数器，初始值为0，建立间隔为1秒的定时器，每1秒将计数器加1，如果计数器达到10，如果此时该处理单元处于0组网状态，就将其状态值置为1独立状态；
第二步，组网中心每收到一条处理单元的心跳报，计数器置回0，如果此时该处理单元处于独立状态，就将其状态值置为0组网状态；
第三步，组网中心每收到一条心跳报给处理单元发送一条回执。
4.根据权利要求1所述的空管监视信息处理系统间组网管理方法，其特征在于，步骤6中组网中心将处理单元扩大责任区域而非责任区域范围的目标信息发送给处理单元，用于目标指示，具体包含以下步骤：
步骤6-1、组网中心判断目标(1501)处于处理单元A的扩大责任区域，但不在A的责任区，将目标(1501)的监视信息发送给处理单元A；
步骤6-2、处理单元A融合处理组网中心下发的目标(1501)的监视信息，采用组网中心下发的位置、高度、速度信息，待目标进入A的责任区域后，融合态势并上报信息。
5.根据权利要求1所述的空管监视信息系统间组网处理方法，其特征在于，步骤8中组网中心或其他处理单元接替处于独立状态的处理单元任务，处理其扩大责任区域内目标的监视信息，具体包含以下步骤：
步骤8-1、为各处理单元分配接替系统，接替系统可以是其他处理单元或组网中心；
步骤8-2、组网中心判断某处理单元独立后，根据接替系统配置，将独立处理单元的责任区域和扩大责任区域分配给接替系统；
步骤8-3、如接替系统是组网中心，不需要调度信息源上报目的给组网中心，如接替系统是处理单元，组网中心将独立处理单元下属信息源调度给接替处理单元。
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GR01 Patent grant
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