地理信息系统GIS在民航信息系统中应用分析

2017-03-09许新飞

环球市场 2017年12期

关键词：航路航空模块

许新飞

内蒙古自治区民航机场集团有限责任公司

地理信息系统GIS在民航信息系统中应用分析

许新飞

内蒙古自治区民航机场集团有限责任公司

在航空运输系统中，为了保证其有序进行以及推进，近些年来GIS技术发展迅速，在多个领域中都得到了广泛的应用，本文则分析了地理信息系统在民航信息系统中的应用探讨。

地理信息系统；民航信息系统；应用

引言

随着民用航空事业的发展，航空运输业得到了迅速发展，飞行班次和密度急剧增加，空中交通管理也变得更加复杂。空管信息与地理信息密不可分，例如，机场数据、航路数据、导航设施数据、区域数据、飞行航线等，建立现代化的航行情报GIS信息系统势在必行。

1. GIS概述

GeographicInformationSystem简称GIS，即地理信息系统。该技术始于上世纪60年代中期，到80年代中后期，伴随着计算机技术和网络技术的迅猛发展，对相应的空间数据采集、模拟、操作、分析、管理与显示的功能越来越完善，GIS的应用也日趋深化和广泛，在环境、资源、石油、电力、土地、交通、公安、航空、城市规划、市政管理等领域成为常备的工作系统。GIS技术将图形处理技术、可视技术及数据库等技术有机结合，并以其混合数据结构和强大的地理空间分析功能而独树一帜。GIS是集现代计算机科学、地理学、信息科学、管理科学和测绘科学为一体的一门新兴学科。GIS所能提供的应用具有”多来源”、”多层次”、”快速度”、”深加工”、”多时态”、”多形式”和”多精度”的特点。它采用数据库、计算机图形学、多媒体等最新技术，对地理信息进行数据处理，能够实时准确地采集、修改和更新地理空间数据和属性信息，为决策者提供可视化的支持。目前GIS技术在市政设施管理领域，已得到广泛应用。在民航“十三五”的大发展中，空中交通管理部门承担着航空数据服务，由于航空数据种类繁多、时间序列长、空间分布广等特点，仅通过人工方式已经不能满足航空数据用户对时间成本、提供渠道、提供方式的要求。空中交通管理和其他航空数据用户，迫切需要一个能从地面数据和空域数据全面反映所属情报区、其他国内情报区乃至周边国家情报区内的集成化的航空数据平台。

2、系统功能介绍

整体系统软件依靠微软推出的电脑操作系统(windows)作为平台，采用MicrosoftVisualC++作为编程环境，核心空间数据处理采用SuperMapObjects。功能分为三大部分，其中又细划分9个子功能模块(依次序分别为：ARINC424编码译码模块、终端区程序校对模块、数据质量分析模块、模拟导航模块、轨迹衔接性验证模块、信息查询模块、航路可用性分析模块、空间分析模块、机场活动区可用性分析模块)。下文将对轨迹衔接性验证、航路可用性分析以及终端区程序校对这三个核心功能模块进行重点介绍分析。

2.1 轨迹衔接性验证

轨迹衔接验证方面，大家都知道航空器从跑道起飞到目的地着陆的整个过程，其中应包括离场、飞行、进场、着陆。这个过程中，当ARINC424编码数据完全正确的情况下，根据航空公司制作的航线对轨迹进行还原以后的整条线路是一条完整并且连续的航路，那么一旦它在终端区程序和航路的衔接中出现了断点，就可以以此来证明ARINC424编码数据中存在错误。此种情况下，找出编码数据中的错误数据，只能采用人工操作，对出现断点的原因加以分析，解决。

2.2 航路可用性分析

按照国际民航组织规定，航路常态信息是由各个国家航空部门制定发布的静态信息描述，而航路的临时变动(一般航路临时变动包括：限制性空域活动、航路关闭、航路运行时限、航路导航设施的变化、运行高度限制、火山灰云、炮射活动等)都是以NOTAM进行发布的，作为一种文本报告形式，目前来说只能采用人工完成。而三维空间导航数据评估系统则可以和NOTAM数据进行连接，航路的运行状态完全可以利用导航系统自动分析，根本不需要人工操作。

2.3 终端区程序校对

三维空间导航数据评估系统的核心功能就是终端程序校对，一般情况下，AMS(航空器飞行管理系统)的信息储存单元是机载导航数据库，而它最重要的数据就是用于航路及终端区导航的情报数据，这一数据必须要经过ARINC424编码，然后才能转到机载导航数据。ARINC424编码数据能被电脑系统自动识别和进行处理，并且占用极少空间，这是其最大优势。

2.4 测量分析

该功能主要是利用GIS及高程数据对机场、航线、通用航空作业区、炮射区等进行地形分析、障碍点分析)。通过测量分析工具，判断哪里可能出现障碍点，确定通用飞机任务路线；通过分析两点间的最大、最小坡度，以及最大高程等，利用分析出的结果，绘制坡面图。主要包括测量用户所选区域的面积；测量两个物体之间的水平距离；测量两个物体之间的高度距离；获取一个半球内的数据信息，半球大小由用户确定；用户选择一个区域，获取该区域内的等高线信息。

2.5 地图交互

该功能主要包括将GIS窗口中的内容指向正北方向；分别为不同的操作GIS窗口的方式；可以降低和拉高GIS窗口的距离；以不同的高度观察GIS窗口的内容；在GIS窗口中标示出县市界线及公道、铁路、省道的标志；直接定位用户所输入的位置等。

2.6 观察模式

该功能主要包括在实时监控时飞行模式全视角观察飞机；包括以座舱的视角观察飞机。驾驶舱模式可以真实模拟飞行员在驾驶舱内的视角，再配以操作杆和导航图标，可以真实地模拟飞行过程，机场的详细地行信息；将GIS窗口从其他模式转换为飞行模式，该模式以跟踪观看的形式观察某一架飞行模拟飞行的情况；手动配置GIS页面边界的颜色等。