[發(fā)明專利]一種跨平臺的分層模塊化機載數(shù)據(jù)鏈應(yīng)用管理系統(tǒng)及方法

有效

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• 申請日: 2022-06-29
• 公開（公告）號: CN115174710B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王衛(wèi);王丹;孫曉敏;張磊
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空無線電電子研究所
• 主分類號: H04L69/22
• 分類號: H04L69/22;H04L12/40;H04L12/46;H04L41/0803
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 秦媛媛

本發(fā)明屬于航空電子技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種跨平臺的分層模塊化機載數(shù)據(jù)鏈應(yīng)用管理系統(tǒng)及方法，包括：接口層、傳輸層和應(yīng)用層；其中，所述接口層用于機載數(shù)據(jù)鏈應(yīng)用管理裝置同外系統(tǒng)通信，進行AOC和ATC數(shù)據(jù)鏈報文的接收和發(fā)送，包括：硬件接口管理模塊和通信協(xié)議處理模塊；所述傳輸層用于接口層和應(yīng)用層各個功能管理模塊之間的報文傳輸管理；包括：空地報文cache、頁面信息cache、空地報文分類器、頁面信息分類器；應(yīng)用層用于提供機載數(shù)據(jù)鏈應(yīng)用管理功能，包含AFN/CM功能管理模塊、CPDLC功能管理模塊、AOC功能管理模塊，能夠用于處理飛機同地面AOC和ATC管制工作站進行數(shù)據(jù)鏈通信管理，而且支持功能和接口的可擴展、可配置設(shè)計。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于航空電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種跨平臺的分層模塊化機載數(shù)據(jù)鏈應(yīng)用管理系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

我國空域資源尤為緊張，由于空中交通流量密集導(dǎo)致的空中交通擁堵和航班延誤現(xiàn)象日益嚴重。由于傳統(tǒng)的基于語音的空域管制方式不足以滿足空中交通快速增長的需求，地空數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)作為地空數(shù)據(jù)通信的主要手段，已經(jīng)廣泛運用于民航系統(tǒng)。地空數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)按照網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)分為飛機通訊尋址與報告系統(tǒng)(ACARS)和航空電信網(wǎng)(ATN)。與基于傳統(tǒng)ACARS應(yīng)用的系統(tǒng)相比，ATN的數(shù)據(jù)傳輸速率更快，更可靠，更適應(yīng)現(xiàn)在以及未來發(fā)展變化對于數(shù)據(jù)鏈通訊的需求。

機載數(shù)據(jù)鏈應(yīng)用管理裝置一般包含航空運營通信(AOC)數(shù)據(jù)鏈和空中交通管制(ATC)數(shù)據(jù)鏈功能。航空運營通信(AOC)數(shù)據(jù)鏈提供飛機同航空公司的通信，支持OOOI(OUT、OFF、ON、IN)報文處理和AOC請求與數(shù)據(jù)加載，提高飛行員操作效率，有效降低飛行員的工作負荷和錯誤輸入概率；空中交通管制(ATC)數(shù)據(jù)鏈包含AFN/CM應(yīng)用和CPDLC應(yīng)用。AFN/CM提供自動的端系統(tǒng)地址通告和交換機制，用于建立和管理飛機同ATC管制的連接；CPDLC提供管制員與飛行員之間的通信。隨著數(shù)據(jù)鏈標(biāo)準(zhǔn)的更新和機載航電設(shè)備的發(fā)展，不同機型搭載的數(shù)據(jù)鏈應(yīng)用功能架構(gòu)和物理架構(gòu)有所不同。為了適應(yīng)不同機型和用戶需求，機載數(shù)據(jù)鏈應(yīng)用管理裝置支持根據(jù)用戶需求和硬件平臺進行應(yīng)用配置和軟件部署。

綜上所述，機載數(shù)據(jù)鏈應(yīng)用管理裝置需要支持不同的地空通信網(wǎng)絡(luò)和硬件平臺，并支持功能的組合、配置和升級。

雖然空地數(shù)據(jù)鏈已經(jīng)投入運營，但是目前仍有部分機型的機載數(shù)據(jù)鏈應(yīng)用管理軟件系統(tǒng)存在功能和協(xié)議支持不全且功能擴展性較差的問題。在使用過程中，如果遇到用戶需求更新、硬件平臺變更、通信協(xié)議升級等問題時，很難通過對特定模塊的修改完成軟件的更新與部署。在面對不同空地通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)時的可移植性較差以及在面對不同機載硬件平臺時的重復(fù)開發(fā)問題，都將增大機載數(shù)據(jù)鏈應(yīng)用管理裝置產(chǎn)品在開發(fā)、維護、部署和移植時的困難，提高投入成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明技術(shù)方案針對背景技術(shù)中的問題，提供一種跨平臺的分層模塊化機載數(shù)據(jù)鏈應(yīng)用管理系統(tǒng)及方法，不僅能夠用于處理飛機同地面AOC和ATC管制工作站進行數(shù)據(jù)鏈通信管理，而且支持功能和接口的可擴展、可配置設(shè)計。

為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)。

技術(shù)方案一：

一種跨平臺的分層模塊化機載數(shù)據(jù)鏈應(yīng)用管理系統(tǒng)，用于處理飛機同地面AOC和ATC管制工作站進行數(shù)據(jù)鏈通信管理的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：接口層、傳輸層和應(yīng)用層；

其中，所述接口層用于機載數(shù)據(jù)鏈應(yīng)用管理裝置同外系統(tǒng)通信，進行AOC和ATC數(shù)據(jù)鏈報文的接收和發(fā)送，包括：硬件接口管理模塊和通信協(xié)議處理模塊；

所述傳輸層用于接口層和應(yīng)用層各個功能管理模塊之間的報文傳輸管理；包括：空地報文cache、頁面信息cache、空地報文分類器、頁面信息分類器；

應(yīng)用層用于提供機載數(shù)據(jù)鏈應(yīng)用管理功能，包含AFN/CM功能管理模塊、CPDLC功能管理模塊、AOC功能管理模塊。

本發(fā)明技術(shù)方案一的特點和進一步的改進為：