劉丹

摘 要：文章針對(duì)傳統(tǒng)信息系統(tǒng)互聯(lián)存在的問題，介紹了廣域信息管理技術(shù)（SWIM），分析了以民航航班信息一體化系統(tǒng)為基礎(chǔ)開展廣域信息管理技術(shù)研究的優(yōu)勢(shì)，并研討了基于航班信息一體化系統(tǒng)的廣域信息管理平臺(tái)的建設(shè)策略。

關(guān)鍵詞：信息交換；廣域信息管理；航班信息一體化系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2013）20-0060-02

1 研究背景

近年，飛行流量快速增長(zhǎng)，隨著航空運(yùn)輸量的不斷增加，飛行流量與空管保障能力、空域容量之間的矛盾日漸突出，傳統(tǒng)空管系統(tǒng)由于存在信息缺乏共享等問題，已經(jīng)無法滿足空管業(yè)務(wù)的發(fā)展需求，因此必須改善技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)空管信息資源的全面共享和交換。

為解決航空運(yùn)輸量的快速增長(zhǎng)與空中交通管理保障能力之間矛盾日益突出的問題，Euro-Control于1998年提出廣域信息管理概念。廣域信息管理是一種基于信息技術(shù)開展的確保民航不同系統(tǒng)之間協(xié)同工作的一系列項(xiàng)目組合，為不同單位、不同信息系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換提供基礎(chǔ)平臺(tái)。通過廣域信息管理，可以實(shí)現(xiàn)不同應(yīng)用系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的無縫交換。實(shí)施廣域信息管理后的效果如圖1所示。

本文簡(jiǎn)單介紹了廣域信息管理技術(shù)，分析了以民航航班信息一體化系統(tǒng)為基礎(chǔ)開展廣域信息管理技術(shù)研究的優(yōu)勢(shì)，并研討了基于航班信息一體化系統(tǒng)的廣域信息管理平臺(tái)建設(shè)策略。

2 廣域信息管理平臺(tái)技術(shù)架構(gòu)

廣域信息管理的基礎(chǔ)是面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)（Service—Oriented Architecture，SOA），是一種松耦合的、靈活的和分布式的信息集成方式。SOA架構(gòu)將應(yīng)用系統(tǒng)作為信息服務(wù)，用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)集成進(jìn)服務(wù)總線，注冊(cè)在廣域信息管理平臺(tái)上。各系統(tǒng)作為廣域信息管理平臺(tái)的服務(wù)與其他系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)交互。每個(gè)系統(tǒng)執(zhí)行一個(gè)服務(wù)接口功能，這些服務(wù)可以被其他系統(tǒng)通過廣域信息管理服務(wù)功能來進(jìn)行調(diào)用，一個(gè)系統(tǒng)的服務(wù)接口是一個(gè)功能要素，它可以使服務(wù)用一種符合廣域信息管理規(guī)范并能被識(shí)別的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方式傳給其他的系統(tǒng)。

3 航班信息一體化系統(tǒng)架構(gòu)

航班信息一體化系統(tǒng)于2007年開始建設(shè)，具體架構(gòu)如圖2所示，其核心功能是為相關(guān)單位提供相應(yīng)的生產(chǎn)服務(wù)及生產(chǎn)輔助信息服務(wù)，如航班動(dòng)態(tài)信息等。系統(tǒng)由浦東塔臺(tái)子系統(tǒng)、飛行計(jì)劃處理子系統(tǒng)、流量管理子系統(tǒng)、虹橋塔臺(tái)子系統(tǒng)、南昌子系統(tǒng)等子系統(tǒng)組成，各應(yīng)用子系統(tǒng)之間目前通過用企業(yè)服務(wù)總線（ESB，Enterprise Service Bus）軟件實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)交換平臺(tái)進(jìn)行簡(jiǎn)單地?cái)?shù)據(jù)交換，由通信中間件保證信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確性、及時(shí)性和安全性，后期一體化系統(tǒng)將充分利用ESB功能實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)服務(wù)的集成、整合，在應(yīng)用上完成航班信息服務(wù)的整合。即，一體化系統(tǒng)采用面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)（SOA），各應(yīng)用子系統(tǒng)之間采用“松耦合”協(xié)作關(guān)系，通過企業(yè)服務(wù)總線（ESB），集成各子系統(tǒng)服務(wù)，對(duì)外或相互提供服務(wù)。

4 基于航班信息一體化系統(tǒng)的廣域信息管理平臺(tái)建

設(shè)策略

4.1 以航班信息一體化系統(tǒng)為基礎(chǔ)開展廣域信息管理平

臺(tái)技術(shù)研究的優(yōu)勢(shì)

航班信息一體化系統(tǒng)具有與廣域信息管理平臺(tái)相似的架構(gòu)，如都是基于SOA的架構(gòu)，都采用消息進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。且航班信息一體化系統(tǒng)已集成了情報(bào)、氣象、報(bào)文、橋位等信息，且網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)部署到華東各地，因此，一體化系統(tǒng)是進(jìn)行廣域信息管理技術(shù)研究的適合的切入點(diǎn)。

另外，隨著航班信息一體化系統(tǒng)外部用戶的增長(zhǎng)，一體化系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互也隨之增多，但目前一體化系統(tǒng)向外部用戶發(fā)布數(shù)據(jù)的方式尚未采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)布接口比較凌亂。因此，引入廣域信息管理概念，使一體化系統(tǒng)的信息交互滿足廣域信息管理規(guī)范，有利于一體化系統(tǒng)后期建設(shè)。

4.2 基于航班信息一體化系統(tǒng)的廣域信息管理平臺(tái)建設(shè)

策略

4.2.1 方案一：將航班信息一體化系統(tǒng)整體改建為廣域信

息管理平臺(tái)

航班信息一體化系統(tǒng)具有與廣域信息管理系統(tǒng)相似的技術(shù)特點(diǎn)，如兩系統(tǒng)都采用消息機(jī)制進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，都是基于總線的SOA架構(gòu)。因此，可以以一體化系統(tǒng)為基礎(chǔ)進(jìn)行廣域信息管理平臺(tái)建設(shè)，通過對(duì)一體化系統(tǒng)的升級(jí)改造，使一體化系統(tǒng)滿足廣域信息管理相關(guān)技術(shù)規(guī)范。如接口管理（服務(wù)發(fā)現(xiàn)、服務(wù)暴露、元數(shù)據(jù)管理）、信息處理（如消息傳遞、消息路由、消息中介等）、服務(wù)安全（認(rèn)證、授權(quán)、接入控制）、企業(yè)服務(wù)管理（管理由各系統(tǒng)提供的服務(wù)，如監(jiān)視和控制差錯(cuò)，性能及安全）等。

本方案中，航班信息一體化系統(tǒng)各子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換通過服務(wù)的方式來完成的，每個(gè)子系統(tǒng)作為廣域信息管理平臺(tái)的一項(xiàng)服務(wù)，通過企業(yè)服務(wù)總線（ESB總線）與其它子系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)交互。企業(yè)服務(wù)總線構(gòu)建了溝通源端到目的端的消息通道，航班信息一體化系統(tǒng)所有子系統(tǒng)都可以通過其發(fā)送或接受任務(wù)、指令。企業(yè)服務(wù)總線所包含的關(guān)鍵技術(shù)有：

①服務(wù)管理。在總線范疇內(nèi)對(duì)各業(yè)務(wù)功能模塊的注冊(cè)和管理功能。

②傳輸服務(wù)。確保通過企業(yè)總線互連的相關(guān)業(yè)務(wù)流程間的消息的正確交付，傳輸還包括基于內(nèi)容的路由功能。

③服務(wù)中介。為系統(tǒng)提供位置透明性的服務(wù)路由和定位服務(wù)和多種消息傳遞形式，并且支持廣泛使用的傳輸協(xié)議。

④服務(wù)和事件管理支持。如調(diào)用服務(wù)的記錄、測(cè)量和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)；提供事件檢測(cè)、觸發(fā)和分布功能，提供高效、準(zhǔn)確、安全的運(yùn)維手段。

另外，目前許多外部用戶都提出了引接航班動(dòng)態(tài)信息等數(shù)據(jù)的要求，如華東管理局、飛友公司、空軍等，一體化系統(tǒng)需要向外部用戶發(fā)布數(shù)據(jù)。外部用戶系統(tǒng)與一體化系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互也需要滿足廣域信息管理規(guī)范。與航班信息一體化子系統(tǒng)交互數(shù)據(jù)方式相同，外部系統(tǒng)與一體化系統(tǒng)各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互也可通過企業(yè)服務(wù)總線完成。 為保證數(shù)據(jù)安全，空管系統(tǒng)和外部用戶系統(tǒng)之間的信息交互需要通過邊界保護(hù)機(jī)制，進(jìn)行安全控制，如圖3所示。

4.2.2 方案二：獨(dú)立建設(shè)廣域信息管理平臺(tái)，將一體化系

統(tǒng)作為廣域信息管理平臺(tái)的一項(xiàng)服務(wù)

該方案是獨(dú)立建設(shè)廣域信息管理平臺(tái)，各系統(tǒng)通過廣域信息管理平臺(tái)與其它系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)交互，如航空公司運(yùn)控系統(tǒng)、機(jī)場(chǎng)運(yùn)控系統(tǒng)等，如圖4所示。航班信息一體化系統(tǒng)同樣作為一項(xiàng)服務(wù)注冊(cè)入廣域信息管理平臺(tái)，作為數(shù)據(jù)共享、信息交換的信息源及使用者，通過定制開發(fā)的適配器，與廣域信息管理平臺(tái)相應(yīng)的模塊相連。該模塊是按氣象信息、航班信息、監(jiān)視信息和航行情報(bào)信息等諸多空管業(yè)務(wù)領(lǐng)域進(jìn)行對(duì)象化建模的信息域，完成數(shù)據(jù)交換與共享、安全服務(wù)、可靠性服務(wù)、管理服務(wù)等諸多服務(wù)功能。其中適配器主要完成各系統(tǒng)與廣域信息管理平臺(tái)互聯(lián)的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換、接口轉(zhuǎn)換等功能。

5 結(jié) 語

近年來，飛行流量快速增長(zhǎng)。隨著航空運(yùn)輸量的不斷增加，飛行流量與保障能力、空域容量之間的矛盾日漸突出，為增強(qiáng)空管保障能力和空管系統(tǒng)自動(dòng)化水平，一大批業(yè)務(wù)系統(tǒng)開始建設(shè)，如航班信息一體化系統(tǒng)、情報(bào)系統(tǒng)、氣象系統(tǒng)、流量系統(tǒng)等。系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)引接傳輸需求也急劇增長(zhǎng)。

廣域信息管理平臺(tái)可以將傳統(tǒng)管制系統(tǒng)間點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)狀互連方式改造為星型互聯(lián)方式，具有面向服務(wù)、松耦合、數(shù)據(jù)格式及消息標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化等特點(diǎn)，可較好地解決系統(tǒng)點(diǎn)到點(diǎn)互聯(lián)存在的問題，實(shí)現(xiàn)了信息資源的共享，提高資源利用率、提高了各系統(tǒng)間協(xié)同運(yùn)行能力。有利于空管保障系統(tǒng)整體的長(zhǎng)期發(fā)展。

航班信息一體化系統(tǒng)具有與廣域信息管理相似的架構(gòu)，已集成多種系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息，以一體化系統(tǒng)為基礎(chǔ)進(jìn)行廣域信息管理平臺(tái)技術(shù)的研究，可充分利用一體化系統(tǒng)現(xiàn)有硬件及網(wǎng)絡(luò)資源，有利于廣域信息管理平臺(tái)技術(shù)研究的開展。另外，目前一體化系統(tǒng)向外部用戶發(fā)布數(shù)據(jù)的方式尚未采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)布接口比較凌亂，引入廣域信息管理概念，使航班信息一體化系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的信息交互滿足廣域信息管理規(guī)范，有利于一體化系統(tǒng)后期建設(shè)，具有積極意義。

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