一种空管动态飞行计划融合治理系统的制作方法

本发明属于民用航空空中交通管制的空中交通管制服务，具体涉及一种空管动态飞行计划融合治理系统。背景技术：：：1、空管数据中心实现各类空管数据的集中、统一、规范管理，通过数据引接、融合、治理、分析、应用、管理与共享等服务，满足空管战略规划研究、辅助业务生产、助力运行管理和科研创新等不同层面对数据的需求。动态飞行计划是空中交通管理(简称“空管”)领域最重要的数据之一，是航空公司、空管系统、机场三大主体单位和航油、安检、海关、边检、货运等保障单位安排航班生产作业活动的生产计划和行动指令的反馈，是保障航班运行各单位、各部门、各岗位、各环节协同作业的基础。各运行单位出于运行职责，各自维护航班从航前到起飞到降落的完整飞行计划周期中的部分内容，呈现分散管理的特点，各单位掌握的动态飞行计划数据并不完整。空管数据中心的发展和建设带来了对飞行计划数据进行全生命周期管理的新需求，面向航班飞行执行过程的风险分析、各个航行节点的延误分析等均需要掌握完整的动态飞行计划；但是，同一个航班在完整飞行过程中，动态飞行计划中的状态属性可能由多个生产系统更新，如运行管理中心或流量管理单位考虑空域拥堵情况、降落机场气象状况等，使用流量管理系统发布动态飞行计划中的航班计算起飞时间；机场按照本场航班保障情况，通过机场协同决策(airport collaborative decision-making，a-cdm)系统更新航班的目标撤轮档时间(即航班完成过站保障，准备好可以开始滑行的时间)等，因此需要对动态飞行计划进行融合治理。2、目前空管数据中心未见对动态飞行计划全生命周期成体系的融合与治理，在空管自动化、塔台自动化、流量管理等系统中，存在对于动态飞行计划的融合处理，在将这些系统的融合处理方法搬移至空管数据中心中时，发现以下主要缺陷：3、1、空管数据中心需要对采集的多个系统的动态飞行计划进行关联匹配，以确定多条动态飞行计划记录描述的是同一个航班。当前流量管理系统、自动化系统等系统的做法是：按照业务逻辑，通过航班号、起飞机场、降落机场、计划起飞时间、预计起飞时间、飞行计划状态等属性字段唯一确定航班，将采集的动态飞行计划融合成一个动态飞行计划表，同时在系统内部分配唯一id，该唯一id多为随机产生，且仅在本系统内部生效，当前并没有可以将多个系统统一起来的全局唯一id(如国际民航组织提到的gufi)，当采集的动态飞行计划发生更新时，系统需要重新依据业务逻辑进行匹配。空管数据中心对接的系统数量远超过自动化系统、流量管理系统等，若沿用此方法，来自任意系统的动态飞行计划发生更新，均需重新依据业务逻辑对属性进行融合匹配，将对性能产生极大影响。4、2、当前各类系统(如自动化系统、流量管理系统)融合动态飞行计划的一般做法是：在本系统内创建一个动态飞行计划的融合表，当本系统所采集的外部系统输出的动态飞行计划发生更新时，则利用采集到的最新动态飞行计划以全量方式更新系统内的融合表，因此，系统内存储的融合表是一个结果表，同时，系统日志记录的是更新操作发生的时间，并不记录元数据。此种方式下，系统内各模块使用的数据是对各种动态飞行计划数据源融合处理的结果，在一定程度上解决了数据理解的二义性问题，但是，当数据发生错误或质量问题时，复盘数据融合过程、回溯数据错误源头等将变得十分困难，不利于数据质量管理。技术实现思路1、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动态飞行计划融合治理系统，以解决现有技术中动态飞行计划无统一id导致的融合关联效率不高，未记录更新过程数据导致复盘回溯困难，以及缺乏元数据管理带来的数据质量管控与问题定位复杂等问题。本发明实现了来自多个外部空管系统的原始动态飞行计划数据及其更新过程记录、多源数据融合并生成航班飞行动态完整过程描述、数据更新过程记录与回溯。2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：3、本发明的一种空管动态飞行计划融合治理系统，包括：多源飞行计划采集服务单元，飞行计划处理单元及飞行计划数据存储单元；4、多源飞行计划采集服务单元，用于接收空管数据中心以外的输入源系统输出的动态飞行计划；5、飞行计划处理单元，包括信号校验模块、格式解析模块和数据融合模块；6、信号校验模块，用于对接收的输入源系统输出信号进行长度、时序、校验码的校验；7、格式解析模块，用于依据接口说明(icd)文档，对各输入源系统的动态飞行计划按照指定的格式标准进行格式解析，并将解析后的动态飞行计划发送给数据融合模块和飞行计划数据存储单元；8、数据融合模块，用于对解析后的动态飞行计划进行匹配、融合、更新；9、飞行计划数据存储单元，包括：数据中心融合计划结果库、数据中心融合计划过程库、数据中心融合计划元数据库、原始飞行计划结果库、原始飞行计划过程库、原始飞行计划元数据库；10、数据中心融合计划结果库，用于存储动态飞行计划从起飞到降落完整生命周期中各类属性的库表，其各字段属性是多个输入源系统共同更新的结果，反映航班动态飞行计划的最新状态；11、数据中心融合计划过程库，用于存储融合计划更新记录对数据中心融合计划的更新过程；12、数据中心融合计划元数据库，用于记录数据中心融合计划的更新信息，包括更新前后的属性值、更新时间戳、元数据；13、原始飞行计划结果库，用于记录各输入源系统的动态飞行计划最后更新的结果，在各输入源系统的原始表结构基础上，增加空管数据中心唯一飞行计划id属性列，以建立数据中心融合飞行计划与各原始飞行计划的关联，同时还作为航班动态飞行计划是否在空管数据中心中已经匹配过的标识；14、原始飞行计划过程库，用于按照时间戳(timestamp)升序对输入源系统历次更新的动态飞行计划进行排列，主键为输入源系统的飞行计划唯一号，并增加空管数据中心唯一飞行计划id属性列；15、原始飞行计划元数据库，用于记录原始飞行计划过程库的更新时间、发生变化的属性值、字段长度信息。16、进一步地，所述输入源系统包括：空管自动化(atc)系统、全国流量管理(ntfm)系统、飞行计划集中处理系统、航班协同决策(cdm)系统、转报系统。17、进一步地，所述输入源系统输出信号的协议格式包括电报格式、tcp/udp网络信号格式、消息格式。18、进一步地，所述格式解析模块依据接口说明文档解析各输入源系统的动态飞行计划后，在飞行计划数据存储单元中为各输入源系统分别创建原始飞行计划结果库和原始飞行计划过程库，并对库中的记录进行更新。19、进一步地，所述数据融合模块对格式解析后的动态飞行计划进行匹配，判断多条动态飞行计划是否描述同一趟航班，匹配成功后，对成功匹配的多条动态计划按字段属性进行融合、拼接，以形成包含所有字段属性的空管数据中心融合动态飞行计划(以下简称融合计划)更新记录，同时以随机方式产生系统内全局唯一id，将全局唯一id和空管数据中心融合动态飞行计划更新记录发送给飞行计划数据存储单元。20、进一步地，所述数据融合模块设置定时器，定期按照包含业务逻辑的匹配规则对各输入源系统的动态飞行计划进行批量匹配，具体包括：航班号、起飞机场、降落机场、计划撤轮档时间(sobt)、预计撤轮档时间(eobt)五个关键字段属性，确认多条动态飞行计划是否描述同一趟航班。21、进一步地，所述数据融合模块对各输入源系统的动态飞行计划匹配成功后，采用24位随机码方式，生成全局唯一的空管数据中心唯一飞行计划id，用以唯一标识已匹配成功的航班动态飞行计划，并以广播方式将该全局唯一id号发送给原始飞行计划过程库和原始飞行计划结果库，更新其中空管数据中心唯一飞行计划id(dcuuid)属性；当输入源系统的动态飞行计划发生更新时，对于已成功匹配过的航班计划，直接更新原始飞行计划过程库和原始飞行计划结果库中对应字段属性，否则需重新进行动态飞行计划匹配，并分配空管数据中心唯一飞行计划id。22、进一步地，所述数据融合模块将同一批次成功匹配的多个输入源系统的动态飞行计划按字段属性拼接为一条融合计划更新记录，当多个输入源系统的动态飞行计划中存在相同属性字段时，按照字段属性值取信原则进行去重。23、其中，字段属性值取信原则遵循空管职能分工和业务原则，如目标撤轮档时间(target off block time，tobt)的取值优先级为：机场a-cdm系统>全国流量ntfm系统>cdm系统，航班计算起飞时间的采信优先级为：全国流量管理系统>航班协同决策系统>空管自动化系统。24、进一步地，所述数据融合模块生成的融合计划更新记录用以更新空管数据中心在飞行计划数据存储单元中创建的数据中心融合计划结果库和数据中心融合计划过程库。25、进一步地，比对原始飞行计划过程库、数据中心融合计划过程库中相邻行记录的差异，同时提取元数据，将比对后的差异数据和元数据各自记录到飞行计划数据存储单元中创建的原始飞行计划元数据库和数据中心融合计划元数据库。26、进一步地，所述数据中心融合计划结果库为一个宽表(big table)，其属性是空管数据中心所接入的输入源系统的动态飞行计划属性的总集合，该宽表将空管数据中心唯一飞行计划id作为行键(rowkey)；对航班号、起飞机场、降落机场、计划撤轮档时间、预计撤轮档时间以及用以创建融合计划的外部数据源的原始飞行计划id(如自动化系统输出动态飞行计划中的原始atcuuid、全国流量系统输出动态飞行计划中的原始ntfmuuid等)建立列簇(column family：identification)；在数据融合模块的定时器设置的批处理周期内，各输入源系统更新的动态飞行计划按字段属性拼接为融合计划更新记录，该融合计划更新记录按列的方式对数据中心融合计划各个属性进行覆盖更新，更新后的结果存储于数据中心融合计划结果库。27、进一步地，所述数据中心融合计划过程库为一个宽表结构，在数据中心融合计划结果库的基础上，增加时间戳(timestamp)属性，各输入源系统更新的动态飞行计划按字段属性拼接为融合计划更新记录，该融合计划更新记录按行的方式插入到数据中心融合计划过程库，行键(rowkey)为空管数据中心唯一飞行计划id，数据中心融合计划过程库中的行记录按更新时间升序进行排列。28、本发明的有益效果：29、1、本发明实现多源头外部动态飞行计划数据属性项的互补与去重，融合形成一张统一的动态飞行计划数据库表，实现对航班飞行过程的完整描述，同时消除了不同更新频率、不同表结构的多源数据描述同一航班飞行动态时的二义性。30、2、本发明实现多源数据更新、数据应用访问融合飞行计划表时的快速定位。31、3、本发明实现了字段属性级别数据更新的追踪溯源。当前第1页12当前第1页12