CN113987036A - 一种空管实时数据转换成模拟训练场景的方法 - Google Patents

一种空管实时数据转换成模拟训练场景的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种空管实时数据转换成模拟训练场景的方法,包括:接收空管自动化系统中的电报数据和航迹数据,进行清洗及存储;根据培训需要的历史运行数据时间段,检索出满足条件的电报和航迹记录文件,并根据数据类型,分别进行电报解析和航迹解析,生成计划和航迹列表;获取计划过滤条件和航迹过滤条件,分别对所述计划列表和航迹列表进行过滤,得到两个新的满足过滤条件的列表;根据融合条件,合成为模拟训练场景计划结构体,将所述模拟训练场景计划结构体加入到模拟训练场景中。本发明将雷达航迹、飞行电报真实数据生成民航模拟训练系统中的训练剧本和课程,更好的支撑模拟训练工作,减少教员的工作负荷,进一步提升民航飞行数据使用率。

Description

一种空管实时数据转换成模拟训练场景的方法
技术领域
本发明属于民航领域空中交通管制员的模拟训练技术领域,具体涉及一种空管实时数据转换成模拟训练场景的方法。
背景技术
随着国民经济快速发展,民用航空运输领域日渐繁忙,民航空中交通管制员的管制培训需求量快速增长。空中交通模拟训练系统用于按照中国民航空中交通管制的规章制度、工作规则和技术标准高效率地完成空中交通雷达管制人员的训练、在岗培训和业务考核等任务,迅速培养和提高雷达管制人员的管制技能,是培养进近、区域管制员的主要手段和标准设备。民航雷达模拟训练系统为区域、进近、程序管制单位提供培训服务,用以提升管制员的管制水平和特情处理技能的能力,以应对航班增长和管制负荷大幅增加的压力,保证民航交通管制的安全。
民航雷达模拟训练系统强调仿真度的最大化,要求在满足培训需求的条件下,实现场景仿真还原的最优配置。如何更加充分挖掘和利用民航自动化系统输出的数据,如何高效转化空管自动化系统的一线数据、还原真实场景并应用于仿真训练场景中。如何自动根据模拟培训需求,自动完成航班轨迹数据和计划相关信息数据筛选,生成训练练习数据,是本领域研究人员急需解决的技术难题。
目前的模拟训练系统为教员提供了编辑民航训练科目练习的方法,但是,目前的编辑方法存在以下缺点:
1)编辑方法复杂繁琐,教员的工作量巨大;
对管制培训教员来说,过于复杂、繁琐。现有技术需要综合考虑不同时间段练习的航班信息、航班流量、特情设置、航班航路信息、航班出现位置、出现速度、出现高度,同时现有技术需要考虑不同层次管制员的业务水平。同时现有技术需要凭借资深教员多年的管制经验,调配航班运行参数、设置天气特情对航班参数的影响、航班的飞行趋势等参数一编辑出满足训练需求的练习剧本和课程。此技术造成管制教员的工作负荷太大,同时该编辑练习的方法太依靠民航管制教员的个体工作经验与能力。导致教员自身的工作能力差异会导致编辑的民航管制练习剧本和课程存在巨大质量差异,不利于管制员能力的量化评估。
2)对典型案例不能完美还原;
在日常管制工作中常常出现一些典型案例和特情处置情景需要编辑到民航模拟训练系统中来。从目前技术角度来说,现阶段特定场景和特情处置的情景是没有数据来源支撑的,仅仅只能依靠教员和管制员的记忆来编辑训练科目。而典型案例需要的不仅仅是某个特定目标的数据,是需要当时情景下的所有目标的位置和飞行信息数据,这个仅靠记忆是无法达到的。其次从目前算法角度来说,仿真推算的位置和飞行信息数据,由于计算精度,算法差异,显示精度等原因,是没有办法达到百分百和真实情景一比一还原的。
3)缺乏和真实运行数据的比对;
航班是民航管制员要保障的对象,而民航模拟训练系统是培养管制员职业技能的重要途径。民航模拟训练系统的仿真结果必须越贴近真实场景,才能有效的提升管制员业务水平、处置各类特情的能力。而现有教员人工编辑练习模式,会带有每个管制教员自身的工作特色,缺乏与客观真实生产运行数据的比对。
发明内容
针对于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种空管实时数据转换成模拟训练场景的方法,以解决现有技术中不能利用ATC(空管自动化系统)真实数据(电报数据和雷达航迹数据)转换成模拟训练练习,及不能在模拟训练系统复盘典型特情案例场景的问题。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案如下:
本发明的一种空管实时数据转换成模拟训练场景的方法,步骤如下:
1)接收空管自动化系统中的电报数据和航迹数据,并对接收到的数据进行初步清洗,及对清洗后的数据进行存储;
2)建立第一计划列表和第一航迹列表,根据训练需要的历史运行数据时间段,检索出满足条件的电报和航迹记录文件,依次读取记录文件中的数据,并根据数据类型,分别进行电报解析和航迹解析,将解析结果加入到第一计划列表和第一航迹列表中;
3)根据过滤参数,对所述第一计划列表和第一航迹列表进行过滤,得到第二计划列表和第二航迹列表;对第二计划列表和第二航迹列表遍历,将第二航迹列表写入航班轨迹位置文件,比对两个第二列表中结构体的航班号,根据航班号一致的条件,获取第二航迹列表中该航班号对应的结构体和第二计划列表中该航班号对应的结构体,合成为模拟训练场景计划结构体,将所述模拟训练场景计划结构体加入到模拟训练场景中。
进一步地,所述步骤1)具体包括:
11)将接收到的电报数据和航迹数据缓存于数据队列中;
12)进行链路的IP地址和端口判断,判断链路的IP地址是否等于配置参数表中的IP地址,若等于则判断端口是否为配置参数表中的端口,若是则进入步骤13),若否则返回步骤11);若不等于则返回步骤11);
13)在电报数据和航迹数据开始追加标签位type,并在标签为type后面追加一个数据长度位length;
14)将所述数据长度位length与接收的数据真实长度recordlength进行比对,若二者不一致,则表示数据传输有误,直接丢弃;若二者一致则进入步骤15);
15)实时记录电报数据和航迹数据,并根据收取数据的时间戳(精确到毫秒数)和服务器的系统时间,进行分时段存储;
16)判断文件目录是否存在,若文件目录存在,则打开文件,在文件末尾追加记录;若文件目录不存在,则创建文件目录;
17)记录数据。
进一步地,所述文件目录由系统日期、数据类型、系统时间组成。
进一步地,所述步骤2)中的读取检索数据具体包括:
21)设定检索时间范围;
22)根据检索时间范围,按包含时间范围的整点时间分别检索对应时间路径下的电报和航迹两个目录;
23)判断同一整点时间段,电报文件和航迹文件两个记录文件是否都存在,若两个文件都存在,则进入步骤24);若仅有一个或两个文件缺失,则将判断的时间段加一个整点后返回步骤22);
24)读取各电报文件和航迹文件;
25)解析所述步骤13)中追加的标记位的数据类型type(1表示电报数据、2表示航迹数据),若type为电报数据,则进入计划解析;若type为航迹数据,则进入航迹解析。
进一步地,所述步骤24)具体包括:依次读取文件中记录的数据后,先读取记录文件时添加的时间戳,比较时间戳是否在开始时间和结束时间范围内,若不在范围内,丢弃数据,读取下一个文件(需要把一个文件里面的数据全部读取完,每条数据在记录时,均有时间戳;如果前一条数据时间戳有误,则继续读取下一条,直到当前文件读完,才读取下一个文件);若在范围内,则数据时间范围是有效的。
进一步地,所述步骤2)中的数据解析包括电报解析和航迹解析;
电报解析:
211)对电报数据进行标题(TITLE)判断,判断标题是否是领航报(IFPL)格式的数据,若是则进入步骤212);若否则丢弃该条数据返回步骤24),读取下一条数据;
212)将字符文本转换为XML格式数据流;若转换成功,则进入步骤213),若转换失败则返回步骤24),读取下一条数据;
213)依次读取XML格式数据流的每个标签的属性名称和对应的属性值,解析出需要的航班号、应答机、机型、起飞机场、降落机场、扇区、航路的信息;
214)对属性中的航班号字段(ACID)进行非空判断,若航班号不为空,则进入步骤215);若为空,则返回步骤24),读取下一条数据;
215)将解析出的所有属性生成计划结构体,与第一计划列表中的已有计划结构体进行航班号判重,若新生成的计划结构体的航班号在第一计划列表中不存在,则将该计划结构体加入第一计划列表中;若存在,则将该计划结构体的扇区属性提取出来,加入第一计划列表中相同航班号的计划结构体的扇区属性队列中;
航迹解析:
221)将获取的数据格式标记位(category)的十六进制的值转换为十进制,根据格式标记位判断航迹数据是否是ASTERIX CAT062的格式,若是则进入步骤222);若否则进入步骤24),继续读取下一条数据;
222)在数据格式标记位后两位是长度length,即整个数据正文的长度,将所述正文的长度和数据字符的长度进行比较,若二者一致则进入步骤223),若不一致则返回步骤24),读取下一条数据;
223)根据雷达格式,递归解析各航迹消息的记位信息(FS),根据位运算,(每个航空器的记位信息最长只有5位)若计算到第5个记位信息字节时,判断第八位,若为0表示后续为航迹详细数据信息(FX),则进入步骤224);若为1表示后续的航空器信息数据是错误的,则进入步骤228),返回已解析的第一航迹列表;递归计算公式如下:
Figure BDA0003256676340000041
224)根据记位信息解析航迹详细数据信息,判断航迹详细数据信息中是否包含航空器数据块(航迹详细数据信息包含该航空器相关的航班信息,包含航班号、应答机编码等),若是则进入步骤225),若否则返回步骤223);
225)对航迹详细数据信息中包含的航空器数据块中的航班号进行判断,若航班号正确,则进入步骤226);若航班号不正确,则进入步骤228);
226)输出的航迹数据中包含X方向的速度和Y方向的速度,根据两个方向的矢量速度,计算当前速度
Figure BDA0003256676340000042
和当前航向A=atan2(VX,VY)*180/M_PI,式中,VX为X方向的矢量速度,VY为Y方向的矢量速度,M_PI的值为π,即为圆周率;
227)将解析出的信息生成航迹结构体,将航迹结构体加入第一航迹列表;
228)返回第一航迹列表。
进一步地,所述步骤227)中所述的解析出的信息包括:航迹详细数据信息、当前速度V和当前航向A。
进一步地,所述步骤3)中具体包括:
31)对第一计划列表和第一航迹列表进行过滤,得到第二计划列表和第二航迹列表;
过滤第一计划列表:
311)起飞机场过滤,设航班的序号为i,设飞机的起飞机场为Di,设过滤起飞机场为Df,当起飞机场满足条件为Di==Df时,表示计划有效;
312)降落机场过滤,设航班的序号为k,设飞机的起飞机场为Ak,设过滤起飞机场为Af,当起飞机场满足条件为Ak==Af时,表示计划有效;
313)扇区过滤,设航班的序号为m,设飞机任意飞行任意时刻为t,飞机飞过的扇区为
Figure BDA0003256676340000051
管制区的扇区集合为sh,当扇区满足条件为
Figure BDA0003256676340000052
时,表示计划有效;
在上述三个条件过滤后,将有效的计划结构体加入到第二计划列表;
对第一航迹列表进行过滤:
设航班的序号为n,设飞机任意飞行任意时刻为t,飞机飞行的高度为
Figure BDA0003256676340000053
过滤高度的范围为Hh,当飞行高度满足条件为
Figure BDA0003256676340000054
时,表示航迹有效,将有效的航迹结构体加入到第二航迹列表;
32)对所述过滤后得到的第二计划列表和第二航迹列表进行融合;
321)遍历第二航迹列表和第二计划列表,依次将第二航迹列表中的航迹结构体的位置信息记录到航班轨迹位置信息文件;
322)依次将计划结构体取出,并与遍历的第二航迹列表中取出的航迹结构体中的航班号进行判断是否一致,若一致,则进入步骤323);若不一致,则返回步骤321);
323)生成模拟训练场景计划结构体,将所述模拟训练场景计划结构体加入模拟训练场景。
本发明的有益效果:
本发明提供一种智能化的、便捷化的转换工具,可以将雷达航迹、飞行电报真实数据生成民航模拟训练系统中的训练剧本和课程,更好的支撑模拟训练工作,减少教员的工作负荷,进一步提升民航飞行数据使用率,有效增加各类飞行场景的还原率与仿真度;
本发明接收了实际运行中的ASTERIX CAT062航迹轨迹数据和MH/T 4029.3电报信息数据,并记录成本地文件。本发明的方法能够提供管制教员生成练习和剧本所需的各种计划数据,能够免去教员根据个人经验编辑航班呼号、起飞机场、降落机场、应答机等信息的负担;同时根据MH/T 4029.3信息生成的练习航班,相对于现有的处理方式来说真实可靠;
本发明可对管制教员关注的特定的历史空域和飞行场景进行百分百仿真还原,管制员可在培训过程中处理航空特情,复现历史场景;
本发明可分析特定时间内的不同起飞机场、不同降落机场以及各个管制扇区内的航班数量、密度、场次等信息,又从微观角度给出各种数量对应的各航班的运行状态等分布情况,本发明使管制员对真实的运行数据有全局的了解,作为事后分析提供了可靠依据。
附图说明
图1为本发明方法的原理流程图。
图2为数据清洗的流程图。
图3为数据检索与解析的流程图。
图4为电报解析的流程图。
图5为航迹解析的流程图。
图6为数据过滤和融合流程图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解,下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明,实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
参照图1所示,本发明的一种空管实时数据转换成模拟训练场景的方法,步骤如下:
1)接收空管自动化系统中的电报数据和航迹数据,并对接收到的数据进行初步清洗,及对清洗后的数据进行存储;
参照图2所示,所述步骤1)具体包括:
11)将接收到的电报数据和航迹数据缓存于数据队列中;
12)进行链路的IP地址和端口判断,判断链路的IP地址是否等于配置参数表中的IP地址,若等于则判断端口是否为配置参数表中的端口,若是则进入步骤13),若否则返回步骤11);若不等于则返回步骤11);
13)在电报数据和航迹数据开始追加标签位type,并在标签为type后面追加一个数据长度位length;
14)将所述数据长度位length与接收的数据真实长度recordlength进行比对,若二者不一致,则表示数据传输有误,直接丢弃;若二者一致则进入步骤15);
15)实时记录电报数据和航迹数据,并根据收取数据的时间戳(精确到毫秒数)和服务器的系统时间,进行分时段存储;
16)判断文件目录是否存在,若文件目录存在,则打开文件,在文件末尾追加记录;若文件目录不存在,则创建文件目录;
17)记录数据。
其中,所述文件目录由系统日期、数据类型、系统时间组成。
2)建立第一计划列表和第一航迹列表,根据训练需要的历史运行数据时间段,检索出满足条件的电报和航迹记录文件,依次读取记录文件中的数据,并根据数据类型,分别进行电报解析和航迹解析,将解析结果加入到第一计划列表和第一航迹列表中;
参照图3所示,所述步骤2)中的读取检索数据具体包括:
21)设定检索时间范围;
22)根据检索时间范围,按包含时间范围的整点时间分别检索对应时间路径下的电报和航迹两个目录;
23)判断同一整点时间段,电报文件和航迹文件两个记录文件是否都存在,若两个文件都存在,则进入步骤24);若仅有一个或两个文件缺失,则将判断的时间段加一个整点后返回步骤22);
24)读取各电报文件和航迹文件;
25)解析所述步骤13)中追加的标记位的数据类型type(1表示电报数据、2表示航迹数据),若type为电报数据,则进入计划解析;若type为航迹数据,则进入航迹解析。
此外,所述步骤24)具体还包括:依次读取文件中记录的数据后,先读取记录文件时添加的时间戳,比较时间戳是否在开始时间和结束时间范围内,若不在范围内,丢弃数据,读取下一个文件(需要把一个文件里面的数据全部读取完,每条数据在记录时,均有时间戳;如果前一条数据时间戳有误,则继续读取下一条,直到当前文件读完,才读取下一个文件);若在范围内,则数据时间范围是有效的。
优选示例中,所述步骤2)中的数据解析包括电报解析和航迹解析;
参照图4所示,电报解析:
211)对电报数据进行标题(TITLE)判断,判断标题是否是领航报(IFPL)格式的数据,若是则进入步骤212);若否则丢弃该条数据返回步骤24),读取下一条数据;
212)将字符文本转换为XML格式数据流;若转换成功,则进入步骤213),若转换失败则返回步骤24),读取下一条数据;
213)依次读取XML格式数据流的每个标签的属性名称和对应的属性值,解析出需要的航班号、应答机、机型、起飞机场、降落机场、扇区、航路的信息;
214)对属性中的航班号字段(ACID)进行非空判断,若航班号不为空,则进入步骤215);若为空,则返回步骤24),读取下一条数据;
215)将解析出的所有属性生成计划结构体,与第一计划列表中的已有计划结构体进行航班号判重,若新生成的计划结构体的航班号在第一计划列表中不存在,则将该计划结构体加入第一计划列表中;若存在,则将该计划结构体的扇区属性提取出来,加入第一计划列表中相同航班号的计划结构体的扇区属性队列中;
参照图5所示,航迹解析:
221)将获取的数据格式标记位(category)的十六进制的值转换为十进制,根据格式标记位判断航迹数据是否是ASTERIX CAT062的格式,若是则进入步骤222);若否则进入步骤24),继续读取下一条数据;
222)在数据格式标记位后两位是长度length,即整个数据正文的长度,将所述正文的长度和数据字符的长度进行比较,若二者一致则进入步骤223),若不一致则返回步骤24),读取下一条数据;
223)根据雷达格式,递归解析各航迹消息的记位信息(FS),根据位运算,(每个航空器的记位信息最长只有5位)若计算到第5个记位信息字节时,判断第八位,若为0表示后续为航迹详细数据信息(FX),则进入步骤224);若为1表示后续的航空器信息数据是错误的,则进入步骤228),返回已解析的第一航迹列表;递归计算公式如下:
Figure BDA0003256676340000081
224)根据记位信息解析航迹详细数据信息,判断航迹详细数据信息中是否包含航空器数据块(航迹详细数据信息包含该航空器相关的航班信息,包含航班号、应答机编码等),若是则进入步骤225),若否则返回步骤223);
225)对航迹详细数据信息中包含的航空器数据块中的航班号进行判断,若航班号正确,则进入步骤226);若航班号不正确,则进入步骤228);
226)输出的航迹数据中包含X方向的速度和Y方向的速度,根据两个方向的矢量速度,计算当前速度
Figure BDA0003256676340000082
和当前航向
A=atan2(VX,VY)*180/M_PI,式中,VX为X方向的矢量速度,VY为Y方向的矢量速度,M_PI的值为π,即为圆周率;
227)将解析出的信息生成航迹结构体,将航迹结构体加入第一航迹列表;
228)返回第一航迹列表。
其中,所述步骤227)中所述的解析出的信息包括:航迹详细数据信息、当前速度V和当前航向A。
3)根据过滤参数,对所述第一计划列表和第一航迹列表进行过滤,得到第二计划列表和第二航迹列表;对第二计划列表和第二航迹列表遍历,将第二航迹列表写入航班轨迹位置文件,比对两个第二列表中结构体的航班号,根据航班号一致的条件,获取第二航迹列表中该航班号对应的结构体和第二计划列表中该航班号对应的结构体,合成为模拟训练场景计划结构体,将所述模拟训练场景计划结构体加入到模拟训练场景中。
参照图6所示,所述步骤3)中具体包括:
31)对第一计划列表和第一航迹列表进行过滤,得到第二计划列表和第二航迹列表;
过滤第一计划列表:
311)起飞机场过滤,设航班的序号为i,设飞机的起飞机场为Di,设过滤起飞机场为Df,当起飞机场满足条件为Di==Df时,表示计划有效;
312)降落机场过滤,设航班的序号为k,设飞机的起飞机场为Ak,设过滤起飞机场为Af,当起飞机场满足条件为Ak==Af时,表示计划有效;
313)扇区过滤,设航班的序号为m,设飞机任意飞行任意时刻为t,飞机飞过的扇区为
Figure BDA0003256676340000091
管制区的扇区集合为sh,当扇区满足条件为
Figure BDA0003256676340000092
时,表示计划有效;
在上述三个条件过滤后,将有效的计划结构体加入到第二计划列表;
对第一航迹列表进行过滤:
设航班的序号为n,设飞机任意飞行任意时刻为t,飞机飞行的高度为
Figure BDA0003256676340000093
过滤高度的范围为Hh,当飞行高度满足条件为
Figure BDA0003256676340000094
时,表示航迹有效,将有效的航迹结构体加入到第二航迹列表;
32)对所述过滤后得到的第二计划列表和第二航迹列表进行融合;
321)遍历第二航迹列表和第二计划列表,依次将第二航迹列表中的航迹结构体的位置信息记录到航班轨迹位置信息文件;
322)依次将计划结构体取出,并与遍历的第二航迹列表中取出的航迹结构体中的航班号进行判断是否一致,若一致,则进入步骤323);若不一致,则返回步骤321);
323)生成模拟训练场景计划结构体,将所述模拟训练场景计划结构体加入模拟训练场景。
本发明具体应用途径很多,以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以作出若干改进,这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种空管实时数据转换成模拟训练场景的方法,其特征在于,步骤如下:
1)接收空管自动化系统中的电报数据和航迹数据,并对接收到的数据进行初步清洗,及对清洗后的数据进行存储;
2)建立第一计划列表和第一航迹列表,根据训练需要的历史运行数据时间段,检索出满足条件的电报和航迹记录文件,依次读取记录文件中的数据,并根据数据类型,分别进行电报解析和航迹解析,将解析结果加入到第一计划列表和第一航迹列表中;
3)根据过滤参数,对所述第一计划列表和第一航迹列表进行过滤,得到第二计划列表和第二航迹列表;对第二计划列表和第二航迹列表遍历,将第二航迹列表写入航班轨迹位置文件,比对两个第二列表中结构体的航班号,根据航班号一致的条件,获取第二航迹列表中该航班号对应的结构体和第二计划列表中该航班号对应的结构体,合成为模拟训练场景计划结构体,将所述模拟训练场景计划结构体加入到模拟训练场景中。
2.根据权利要求1所述的空管实时数据转换成模拟训练场景的方法,其特征在于,所述步骤1)具体包括:
11)将接收到的电报数据和航迹数据缓存于数据队列中;
12)进行链路的IP地址和端口判断,判断链路的IP地址是否等于配置参数表中的IP地址,若等于则判断端口是否为配置参数表中的端口,若是则进入步骤13),若否则返回步骤11);若不等于则返回步骤11);
13)在电报数据和航迹数据开始追加标签位type,并在标签为type后面追加一个数据长度位length;
14)将所述数据长度位length与接收的数据真实长度recordlength进行比对,若二者不一致,则表示数据传输有误,直接丢弃;若二者一致则进入步骤15);
15)实时记录电报数据和航迹数据,并根据收取数据的时间戳和服务器的系统时间,进行分时段存储;
16)判断文件目录是否存在,若文件目录存在,则打开文件,在文件末尾追加记录;若文件目录不存在,则创建文件目录;
17)记录数据。
3.根据权利要求2所述的空管实时数据转换成模拟训练场景的方法,其特征在于,所述步骤2)中的读取检索数据具体包括:
21)设定检索时间范围;
22)根据检索时间范围,按包含时间范围的整点时间分别检索对应时间路径下的电报和航迹两个目录;
23)判断同一整点时间段,电报文件和航迹文件两个记录文件是否都存在,若两个文件都存在,则进入步骤24);若仅有一个或两个文件缺失,则将判断的时间段加一个整点后返回步骤22);
24)读取各电报文件和航迹文件;
25)解析所述步骤13)中追加的标记位的数据类型type,若type为电报数据,则进入计划解析;若type为航迹数据,则进入航迹解析。
4.根据权利要求3所述的空管实时数据转换成模拟训练场景的方法,其特征在于,所述步骤24)具体包括:依次读取文件中记录的数据后,读取记录文件时添加的时间戳,比较时间戳是否在开始时间和结束时间范围内,若不在范围内,丢弃数据,读取下一个文件;若在范围内,则数据时间范围是有效的。
5.根据权利要求4所述的空管实时数据转换成模拟训练场景的方法,其特征在于,所述步骤2)中的数据解析包括电报解析和航迹解析;
电报解析:
211)对电报数据进行标题判断,判断标题是否为领航报格式的数据,若是则进入步骤212);若否则丢弃该条数据返回步骤24);
212)将字符文本转换为XML格式数据流;若转换成功,则进入步骤213),若转换失败则返回步骤24);
213)依次读取XML格式数据流的每个标签的属性名称和对应的属性值,解析出需要的航班号、应答机、机型、起飞机场、降落机场、扇区、航路的信息;
214)对属性中的航班号字段进行非空判断,若航班号不为空,则进入步骤215);若为空,则返回步骤24);
215)将解析出的所有属性生成计划结构体,与第一计划列表中的已有计划结构体进行航班号判重,若新生成的计划结构体的航班号在第一计划列表中不存在,则将该计划结构体加入第一计划列表中;若存在,则将该计划结构体的扇区属性提取出来,加入第一计划列表中相同航班号的计划结构体的扇区属性队列中;
航迹解析:
221)将获取的数据格式标记位的十六进制的值转换为十进制,根据格式标记位判断航迹数据是否是ASTERIX CAT062的格式,若是则进入步骤222);若否则进入步骤24);
222)在数据格式标记位后两位是长度length,即整个数据正文的长度,将所述正文的长度和数据字符的长度进行比较,若二者一致则进入步骤223),若不一致则返回步骤24);
223)根据雷达格式,递归解析各航迹消息的记位信息,根据位运算,若计算到第5个记位信息字节时,判断第八位,若为0表示后续为航迹详细数据信息,则进入步骤224);若为1表示后续的航空器信息数据是错误的,则进入步骤228),返回已解析的第一航迹列表;递归计算公式如下:
Figure FDA0003256676330000031
224)根据记位信息解析航迹详细数据信息,判断航迹详细数据信息中是否包含航空器数据块,若是则进入步骤225),若否则返回步骤223);
225)对航迹详细数据信息中包含的航空器数据块中的航班号进行判断,若航班号正确,则进入步骤226);若航班号不正确,则进入步骤228);
226)输出的航迹数据中包含X方向的速度和Y方向的速度,根据两个方向的矢量速度,计算当前速度
Figure FDA0003256676330000032
和当前航向A=atan2(VX,VY)*180/M_PI,式中,VX为X方向的矢量速度,VY为Y方向的矢量速度,M_PI的值为π,即为圆周率;
227)将解析出的信息生成航迹结构体,将航迹结构体加入第一航迹列表;
228)返回第一航迹列表。
6.根据权利要求5所述的空管实时数据转换成模拟训练场景的方法,其特征在于,所述步骤227)中所述的解析出的信息包括:航迹详细数据信息、当前速度V和当前航向A。
7.根据权利要求3所述的空管实时数据转换成模拟训练场景的方法,其特征在于,所述步骤3)中具体包括:
31)对第一计划列表和第一航迹列表进行过滤,得到第二计划列表和第二航迹列表;
过滤第一计划列表:
311)起飞机场过滤,设航班的序号为i,设飞机的起飞机场为Di,设过滤起飞机场为Df,当起飞机场满足条件为Di==Df时,表示计划有效;
312)降落机场过滤,设航班的序号为k,设飞机的起飞机场为Ak,设过滤起飞机场为Af,当起飞机场满足条件为Ak==Af时,表示计划有效;
313)扇区过滤,设航班的序号为m,设飞机任意飞行任意时刻为t,飞机飞过的扇区为
Figure FDA0003256676330000033
管制区的扇区集合为sh,当扇区满足条件为
Figure FDA0003256676330000034
时,表示计划有效;
在上述三个条件过滤后,将有效的计划结构体加入到第二计划列表;
对第一航迹列表进行过滤:
设航班的序号为n,设飞机任意飞行任意时刻为t,飞机飞行的高度为
Figure FDA0003256676330000035
过滤高度的范围为Hh,当飞行高度满足条件为
Figure FDA0003256676330000041
时,表示航迹有效,将有效的航迹结构体加入到第二航迹列表;
32)对所述过滤后得到的第二计划列表和第二航迹列表进行融合;
321)遍历第二航迹列表和第二计划列表,依次将第二航迹列表中的航迹结构体的位置信息记录到航班轨迹位置信息文件;
322)依次将计划结构体取出,并与遍历的第二航迹列表中取出的航迹结构体中的航班号进行判断是否一致,若一致,则进入步骤323);若不一致,则返回步骤321);
323)生成模拟训练场景计划结构体,将所述模拟训练场景计划结构体加入模拟训练场景。
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