CN1697420A - 通信报文数据分解处理方法 - Google Patents

Abstract

一种通信报文数据分解处理方法，对所接收的报文进行分类，然后根据分类的结果分别进行处理，对飞机传来的ARINIC622协议的报文进行解码，首先转化为可以直接读懂报文，并进行解析，从中提取有用信息，再将得到的信息提交给各应用；对其他报文则直接进行解析。因此，本发明可提高管制工作站系统的扩展性，其将面向比特的报文转化为可读的字符，再进行解码，有利于同过去的程序兼容；该方法使升级工作只在工作站，而不必将所有的飞机设备也一同升级，可充分利用以往设备的功能，可以节省升级费用；本发明不仅可获得管制专用报ARINIC622中的飞机信息，还可以从其他报文中获得更广泛和精确的信息。

Description

通信报文数据分解处理方法

技术领域

本发明涉及一种报文数据分解和处理的方法，特别是指一种用于CNS/ATM(通信、导航、监视以及空中交通管理；Communications，Navigation，and Surveillance/Air Traffic Management)管制工作站对来自飞机的通信报文进行分解和处理的方法；属于航空通信技术领域。

背景技术

新航行系统是国际民航组织(ICAO)为适应21世纪国际民航业的飞速发展而提出的一种新型的空中交通管制系统。而CNS/ATM管制工作站是新航行系统的重要组成部分，是新航行系统中面向空中交通管制的地面终端管制工具，是可以为管制员提供监视和通讯服务的综合系统。从监视手段和通讯方式上来看：它与雷达监视和甚高频(VHF)话音通讯在内容和实现技术完全不同，是一种利用数据通信技术的新一代的航管系统。CNS/ATM管制工作站依托于新航行系统，有着传统管制方式所不可比拟的优点，它可以使空中交通管制部门及时的获得更加详细的飞机信息状态，使管制员的管制命令得以更方便、准确可靠得发布传输，大大提高管制员的工作效率和能力，提高飞行流量控制和安全性。因此，CNS/ATM管制工作站将会越来越多地为各个空中交通管制系统所采用。

与传统的语音管制方式不同，CNS/ATM管制工作站采用数字技术，所有的信息交互都是通过特定的、面向比特的新型的ARINIC622(美国ARINIC公司制定的、并由国际民航组织认可的地空通信管制协议)协议报文传递进行的，当CNS/ATM管制工作站接收到ARINIC622报文后，CNS/ATM管制工作站将对该报文的解码和解析过程集成在一起，并不分开；这就要求所有和该CNS/ATM管制工作站通信的飞机均采用新型的ARINIC622协议来发送报文。

实际上，新航行系统的地空数据网系统升级时，并不一定所有的设备及其协议都升级，未升级的部分仍然保留传统的、面向字符的协议，例如：ARINIC620协议。将空中交通管制系统中的管制工作站升级为CNS/ATM管制工作站比较容易实现；但是，如果同时将所有的飞机上原有用于发送报文的设备都更新为与CNS/ATM管制工作站所采用协议相适应的设备，一方面工作量巨大，另一方面也会产生巨大的投入成本。因此，现有CNS/ATM管制工作站只能处理ARINIC622报文的问题是：其不能兼容已有的报文解码系统，获得的信息也比较单一，其应用的扩展性较差。

发明内容

本发明所要解决的主要技术问题是：提供一种用于CNS/ATM管制工作站报文数据分解处理方法，使之既可以支持面向比特的ARINIC622协议又可以从ARINIC620报文中得到飞机的信息，对没有加装ARINIC622协议设备的飞机也可以进行航路监视。

本发明所要解决的另一个技术问题是：提供一种用于CNS/ATM管制工作站报文数据分解处理方法，使得CNS/ATM管制工作站在该分解方法的支持下，增加对飞机信息获取的途径，提高信息的精确度和系统的兼容性。

本发明的技术方案具体如下：

CNS/ATM管制工作站将接收到的飞机发送的报文存储在所述工作站的输入缓冲队列中，并且依照如下的步骤进行处理：

步骤1：从输入缓冲队列中取出一条飞机传来的报文；

步骤2：如果该报文不具有集群协议头信息，抛弃该报文，结束报文处理；

步骤3：如果是数据报文，则将该报文存入输出缓冲报文队列；

步骤4：从该报文中提取ARINIC620协议报文头，并进行判断，如果该报文不是ARINIC622协议报文，则将该报文存入输出缓冲报文队列，执行步骤8；否则执行步骤5；

步骤5：如果该数据报是AFN(Air Traffic Services FacilityNotification)报，则将该报文存入AFN报处理缓冲队列，执行步骤8；否则执行步骤6；

步骤6：如果该数据报是ADS(Automatic Dependent Surveillance)报，则将该报文存入ADS报处理缓冲队列，执行步骤8；否则执行步骤7；

步骤7：如果该数据报是CPDIC(Controller/Pilot Data LinkCommunications)报，则将该报文存入CPDIC报处理缓冲队列；执行步骤8；否则丢弃该报文；

步骤8：根据分类的结果，对分别存放的报文进行处理；

步骤9：从输出缓冲队列之中读取被处理过的报文并进行解析，供所述工作站中的各应用利用。

本发明首先对所接收的报文进行分类，然后根据分类的结果分别进行处理，对从飞机传来的面向比特的ARINIC622协议的报文进行解码，首先转化为可以直接读懂报文，并进行报文解析，从中提取相应的有用信息，最后再将得到的信息提交给各应用；对其他非面向比特的报文则直接进行报文解析。因此，本发明与传统的报文分解方法相比具有如下的优点：

1、本发明可提高管制工作站系统的扩展性，即：将ARINIC622报文分解单独做成一个模块，这样可以移植到别的应用；

2、本发明将面向比特的报文转化为可读的字符，再进行解码，有利于同过去的程序兼容，使得升级工作只在工作站部份，而不必将所有的飞机设备也一同升级，可充分利用设备以往的功能，因此，可以大大地节省升级费用；

3、本发明不仅可以获得管制专用报ARINIC622中的飞机信息，还可以从其他的报文中(如针对航空公司的飞机位置报文，发动机参数报文等)获得信息，使信息的获得更广泛和精确。

附图说明

图1为本发明解析报文的总体框图；

图2为本发明一具体实施例的流程图；

图3为本发明图2实施例中对被分解报文进行分类处理的流程图；

图4为本发明图2实施例中AFN报解码处理的流程图；

图5为本发明图2实施例中ADS报解码处理的流程图；

图6为本发明图2实施例中CPDIC报解码处理的流程图；

图7为本发明图2实施例中报文解析的流程图。

具体实施方式

以下结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的详细说明：

参见图1，本发明所涉及的CNS/ATM管制工作站报文分解部分的主要功能是对将从飞机传来的面向比特的新型的ARINIC622协议的报文进行解码，转化为可以直接读懂报文，并从中提取相应的有用信息，其工作步骤可以分为：首先从存放有飞机报文的输入缓冲队列中取出一条飞机传来的报文，根据该报文报头的标志进行报文分类，对于非ARINIC622的报文，直接送往报文解析模块进行报文解析，对于ARINIC622报文，则先进行解码再送往报文解析模块进行报文解析，最后再将得到的信息提交给CNS/ATM管制工作站中的各应用进行利用。

参见图2，本发明的一个具体的实施例是：首先对于从输入缓冲队列中取得的报文进行分类，具体的分类过程是：

CNS/ATM管制工作站从输入缓冲队列中取出一条飞机传来的报文；然后对该报文进行分类处理，根据报文的类别，将其存放到报文输出缓冲队列中，或者先对其进行解码，然后再存放到所述的报文输出缓冲队列中，等待今后的报文解析。

本发明的最后一个步骤就是从报文输出缓冲队列中取出相应的报文进行解析处理，以供所述工作站中各具体的应用程序利用。

参见图3，本发明中有关报文分类的具体步骤如下：

CNS/ATM管制工作站从输入缓冲队列中取出一条飞机传来的报文；然后对该报文进行分类处理，即：首先判断该报文是否具有网关集群协议头(网关集群协议头是指飞机报文经过网关集群系统传输到CNS/ATM管制工作站过程中由网关集群加上去的协议标签，它可以指示报文的流向、报文类型(包括：数据报、控制报等)、传输地址等信息等)，如果该报文不具有所述的集群协议头信息，抛弃该报文，结束报文处理；否则，进一步根据上述的集群协议头判断：该报文是否是数据报(由网关集群协议头中报文类型标志可以判断该报是数据报还是控制报，其中数据报承载飞机下传的数据信息，由ARINIC620协议、ARINIC622协议具体承载；控制报承载网络的控制信息，如链路状态、网络管理信息等)，如果不是数据报，则将其直接存放到输出缓冲报文队列，等待后续的解析处理；如果是数据报，则再从所述的报文中取出ARINIC620协议报头，并根据该报头判断该数据报是否是ARINIC622报文，如果不是则将其直接存放到输出缓冲报文队列，等待后续的解析处理；否则，进一步根据报文的报头信息判断是否为AFN报或ADS报或CPDLC报(具体判断是否为AFN报或ADS报或CPDLC报时，其顺序可以变化，在本实施例中，以上述的顺序进行判断)，如果是上述的任何一种报文，则将其存入相应的报文缓冲队列中，等待其后相应的解码。在对上述的AFN报或ADS报或CPDLC报进行解码以后，将解码后的报文存放到报文输出缓冲队列中，等待今后的报文解析。

参见图4-6，本发明对ARINIC622报文进行解码的具体实施方式至少包括对AFN报或ADS报或CPDLC报的解码处理。其中，具体的步骤是：从相应的报文缓冲队列，例如AFN报文队列，中取出相应的报文，并从中提取ARINIC622数据报，然后将剩下的ARINIC620报头和网关集群协议头信息存入缓存；对所述被提取的ARINIC622数据报进行循环冗余码校验(CyclicRedundancy Check，简称CRC)校验，如果报文不完整，则丢弃该报文，否则去掉其校验码后，提取数据报头、机尾信息等并存入缓存；对于剩下部份的报文，再按照ARINIC622协议规范的相应规定，例如AFN规定，进行解码并存入缓存；最后，将所有存入缓存的内容合成为一个新的报文，然后将该新的报文加入对应的标志信息，例如AFN标志，然后存放到报文输出缓冲队列，供后续的解析处理。

需要说明的是：上述的解码过程对于ADS报文和CPDLC报文而言，是一样的，具体参见图5、6；所不同的是：在对应的过程中所依据的规定以及在合成的时候加入的标志信息必须和相应的解码规定相对应。

参见图7，本发明的解析过程具体是从输出缓存队列中取出要解析的报文，并根据报文类型，提取相应的飞机信息，具体的步骤包括：

从报文输出缓冲区中取得一条报文；提取报文中的网关集群协议头，并判断该报文是否为数据报；如果不是，则将整个报文直接送给相应的应用，该报文处理结束；如果报文是数据报时，则从网关集群协议头中取得数据流向信息，存入缓存；并从剩下的报文中提取ARINIC620报头，从报头中提取地址信息、航班信息、机尾号信息、时间信息，并存入缓存；进一步根据ARINIC620报头判断所述的报文是否为ARINIC622报，如果不是，则从报文中提取位置、高度、速度信息，并与缓存中的数据一起送给ADS应用；该报文处理结束；如果有ADS标志，则从报文中提取飞机位置、高度、速度、航路、告警等信息以及ADS合同信息，并与缓存中的数据一起送给ADS应用；该报文处理结束；如果有AFN标志，则从报文中提取管制移交和飞机登陆信息：包括登陆时间、位置、启动的应用等，并与缓存中的数据一起送给AFN应用；该报文处理结束；如果有CPDLC标志，则从报文中提取飞行员和管制员交互的管制命令信息，并与缓存中的数据一起送给CPDLC应用；该报文处理结束；如果上述的处理过程都已进行，而所述的报文不是ADS或AFN或CPDLC报文，则抛弃报文，该报文处理结束。

Claims (4)

1、一种通信报文数据分解处理方法，航空管制工作站将接收到的飞机发送的报文存储在所述航空管制工作站的输入缓冲队列中，其特征在于：所述的分解处理方法包括：

步骤1：从输入缓冲队列中取出一条飞机传来的报文；

步骤2：如果该报文不具有集群协议头信息，抛弃该报文，结束报文处理；

步骤3：如果是数据报文，则将该报文存入输出缓冲报文队列；

步骤4：从该报文中提取ARINIC620协议报文头，并进行判断，如果该报文不是ARINIC622协议报文，则将该报文存入输出缓冲报文队列，执行步骤9；否则，执行步骤5；

步骤5：如果该数据报是AFN报，则将该报文存入AFN报处理缓冲队列，执行步骤8；否则，执行步骤6；

步骤6：如果该数据报是ADS报，则将该报文存入ADS报处理缓冲队列，执行步骤8；否则，执行步骤5；

步骤7：如果该数据报是CPDIC报，则将该报文存入CPDIC报处理缓冲队列；执行步骤8；否则丢弃该报文；

步骤8：根据分类的结果，对分别存放的报文进行处理；

步骤9：从输出缓冲队列之中读取被处理过的报文并进行解析，供所述工作站中的各应用利用。

2、根据权利要求1所述的通信报文数据分解处理方法，其特征在于：所述的步骤8中对报文的处理是对面向比特的ARINIC622协议报文中的各数据报进行解码，将其变为可读的字符序列后再送入输出缓冲区，等待进入报文解析；具体的处理包括：

步骤81：从数据报处理缓冲队列中取出相应的报；

步骤82：从报文中取得ARINIC622数据报，并将剩下的ARINIC620报头和网关集群协议头放入缓存；

步骤83：根据ARINIC622数据报CRC校验码判断该数据报是否完整和有效，无效则丢弃该报文，结束报文处理；

步骤84：去掉最后的4位CRC校验码，提取数据报头，从数据报头提取机尾号信息并存入缓存；

步骤85：对剩下部分的报文，按照ARINIC622协议规范中数据报说明部分进行解码，将解码后可读的报文存入缓存；

步骤86：将上述步骤中存放在缓存中的所有部份组成一个完整报文，并加入相应的数据报标志，形成完整报文；

步骤87：将所述的完整报文，存放入输出缓冲队列。

3、根据权利要求2所述的通信报文数据分解处理方法，其特征在于：所述的数据报为AFN报、ADS报或CPDLC报；与其相对应，所述的AFN报、ADS报或CPDLC报分别存放于AFN、ADS或CPDLC数据报处理缓冲队列中，并且分别与AFN报、ADS报或CPDLC报标志相对应。

4、根据权利要求1所述的通信报文数据分解处理方法，其特征在于：所述的步骤9具体是从输出缓存队列中取出要解析的报文，并根据报文类型，提取相应的飞机信息，包括：

步骤91：从输出缓冲区中取得一条报文；

步骤92：提取报文的网关集群协议头，并判断是否为数据报；如果不是，则将整个报文直接送给相应的应用，该报文处理结束；

步骤93：从网关集群协议头中取得数据流向信息，存入缓存；并从剩下的报文中提取ARINIC620报头，从报头中提取地址信息、航班信息、机尾号信息、时间信息，存入缓存；

步骤94：根据ARINIC620报头判断是否为ARINIC622报，如果不是，则从报文中提取位置、高度、速度信息，并与缓存中的数据一起送给ADS应用；该报文处理结束；

步骤95：如果有ADS标志，则从报文中提取飞机位置、高度、速度、航路、告警等信息以及ADS合同信息，并与缓存中的数据一起送给ADS应用；该报文处理结束；

步骤96：如果有AFN标志，则从报文中提取管制移交和飞机登陆信息：包括登陆时间、位置、启动的应用等，并与缓存中的数据一起送给AFN应用；该报文处理结束；

步骤97：如果有CPDLC标志，则从报文中提取飞行员和管制员交互的管制命令信息，并与缓存中的数据一起送给CPDLC应用；该报文处理结束；

步骤98：抛弃报文，该报文处理结束。

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