[发明专利]一种基于大数据和云计算技术的空中交通信息管理体系架构

说明书

本发明属于民用航空空中交通管理技术领域，具体涉及一种基于大数据和云计算技术的空中交通信息管理体系架构。本发明，基于航迹的运行、智能飞行等先进空中交通管理运行概念，构建新一代空中交通运行典型场景。根据此场景分析利益相关方的需要，得到利益相关方需求，进而提出新一代空中交通管理和航空器的运行需求；从这些需求出发，形成完成空中交通运行所需的各类业务和服务。

技术领域

本发明属于民用航空空中交通管理技术领域，具体涉及一种基于大数据和云计算技术的空中交通信息管理体系架构。

背景技术

近年来，我国民航运输总周转量和旅客运输量年增速均逾10％，航空运输量排名已跃居全球第二。但随之而来的空域资源有限、空域与流量难以协调等现实难题，已成为深化航空产业升级、提升综合交通运力、实现可持续发展的重大瓶颈。伴随着世界经济的发展，这一难题也已成为当今全球民航业所面临的共同问题。国际民航组织经过长期探索，提出在空、天、地一体化环境中利用先进的通信、导航、监视和空中交通管理等技术，改进空中交通安全、容量、效率与服务的方案，逐步形成新一代空中交通管理体系。

大数据技术是当前发展态势最为迅猛的信息化技术之一。民航空管系统也正在积极开展大数据的建设，搭建大数据信息共享平台，推动空管信息化建设。空中交通活动涉及多种海量数据，这些数据具有体量巨大、类型繁多、真实性高、处理速度快等大数据的特征。随着民航业的飞速发展，空管大数据的应用日益广泛，比如：空域结构优化、空中交通流量管理、 4D航迹、冲突探测及告警、飞行计划及飞行流量统计、日志分析、雷达数据处理的方面等。大数据技术的发展应用可以有效保障航空交通安全，目前空管系统中已经广泛应用大数据技术，对于空中交通流量管理、空域管理、运行监控、保证飞行安全、提高空管运行服务品质等方面发挥了重要作用。

空管大数据的处理需要云计算技术的应用，Next GEN和SESAR等欧美先进空管发展战略均已将云计算的理念、虚拟化技术和云存储技术等纳入其技术路线的研究范围。云计算可以让航空公司和空中交通管制员通过分享实时信息、以及数据分析和决策支持工具来完成他们的任务，从而改善航空运营，提高空域利用效率。

在现有的空中交通信息管理体系架构中，各子系统相对孤立，大都采用本地信息处理模式，缺乏子系统间的信息交互和共享。同时缺少集成和整合各类数据、应用的统一平台，资源利用率较差，难以满足未来空中交通运行发展带来的海量信息管理需求。

发明内容

本发明的目的：提供一种基于大数据和云计算技术的空中交通信息管理体系架构，以完善的空域信息采集与传输体系为基础，将运输航空、通用航空各类航空传感器、飞机平台、空管装备通过网络化手段有机综合，实现空域全维立体感知、通信全面覆盖、信息充分共享，以自主安全可控的航空大数据、云计算技术为支撑，全面提升国家航空管控能力和安全水平，提升航空企业的运行效率和服务水平，为个人或企业用户提供更加方便、快捷的智能化服务。

本发明提供的技术方案：提供一种空中交通信息管理体系架构，所述空中交通信息管理体系架构包括感知层、传输层、网络层和终端层；其中，

感知层的感知设备获取感知信息，构建覆盖空天地全方位的立体监测系统，实时反映全空域空中交通运行情况；

传输层的通信网络，将感知层整合得到的多源信息，在规定标准和协议下通过多种传输链路传输到网络层的信息网络平台进行存储和处理；

网络层包括资源层、平台层和应用层，资源层提供平台层和应用层进行数据计算、存储和管理所需的软硬件资源；平台层构建航空云数据平台，通过大数据和云计算技术对海量航空数据进行关联、分析和处理，形成可供用户使用的直观信息；应用层调取资源层的软硬件资源和平台层处理后的数据，以向用户提供信息服务；

终端层提供用户使用信息网络平台的人机接口，包括图形化界面、各类服务客户端、面向内部业务和外部业务的网络门户。