CN110830497A - Acars报文识别方法、装置、服务器及存储介质 - Google Patents

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褚孝鹏
姜博畅
赵辰
张宇
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Abstract

本发明实施例公开了一种ACARS报文识别方法、装置、服务器及存储介质，其中，所述方法包括：接收ACARS报文；对接收到ACRAS报文进行过滤，以保证过滤后的ACRAS报文完整；对过滤后的ACRAS报文进行关键信息提取，以得到有效ACARS报文。能够有效解决由于传输差错及人为因素造成的误码，进一步提高空地数据的准确性和完整性，增强报文参数译码的适应性和扩展性。

Description

ACARS报文识别方法、装置、服务器及存储介质
技术领域
本发明涉及航空通信技术领域，尤其涉及一种ACARS报文识别方法、装置、服务器及存储介质。
背景技术
飞机通讯寻址与报告***(Aircraft Addressing and Reporting System，ACARS)。简单来说，它是一种空地数据链***的早期应用或者说是***架构，最开始时的功能只是提供一种对空勤人员飞行时间的统计方法或是一些简单的运行控制信息。而随着***的发展以及功能的完善，ACARS可以提供更多的航空运行控制信息，更逐步实现了一些空中交通管制功能。
ACARS的运用始于1978年。当时为了便于对空勤人员执勤时间的计算，一种提供航空运行控制功能的***面世了。这个***能提供实际的OUT(推出)、OFF(离地)、ON(落地)、IN(停机)时间，因此被称之为“OOOI”。晚些时候又加入了一些飞机***维护信息的自动下传功能。功能看似简单却为航空公司运行控制提供了极大便利，这些基础的功能也跟随ACARS一起走过了二十多年的发展历程。随着ACARS***的完善，更多的信息传递于飞机与地面之间：飞行员能够通过ACARS及时得到地面上传的天气预报、航行通告和签派的放行指令，甚至与空管部门的语音通讯都可以用数据链文本信息代替；飞机也能通过ACARS将运行的实时情况，如OOOI状态、位置报告、发动机监控报文自动下发给签派或维护部门，签派员和机务部门就可以根据各类信息的判读，做出准备，为飞行员的决策提供支援。
ACARS摆脱了以往空地通讯只有话音的局限性，尽可能自动地承担起了与地面的通讯任务；减轻了飞行员和管制员的工作负荷，增加了空域容量和效率，提高了飞行的安全性，并提供了一种额外雷达覆盖范围以外区域的监视方法；飞机的飞行信息和设备状态也可以通过与航空公司终端实时的数据交换，使之在整个飞行过程中得到地面技术支援。
在实现本发明的过程中，发明人发现如下技术问题：ACARS数据在传输期间由于数据通信网络的传输差错、突发干扰、人为因素,例如,误码、报文丢失等现象,而造成接收的报文数据不规范。随着民用航空事业的迅速发展,ACARS报文的数量和种类也不断增加,传统的报文处理在处理效率、维护性等多方面已经不适应其发展速度。
发明内容
本发明实施例提供了一种ACARS报文识别方法、装置、服务器及存储介质，以解决上述提到的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种ACARS报文识别方法，包括：
接收ACARS报文；
对接收到ACRAS报文进行过滤，以保证过滤后的ACRAS报文完整；
对过滤后的ACRAS报文进行关键信息提取，以得到有效ACARS报文。
进一步的，所述对接收到ACRAS报文进行过滤包括：
根据接收到ACARS报文的长度范围，确定是否为合格的ACARS报文。
进一步的，所述对接收到ACRAS报文进行过滤，还包括：
过滤数据不完整的ACRAS报文帧。
进一步的，所述对过滤后的ACRAS报文进行关键信息提取，以得到有效ACARS报文包括：
根据所述ACRAS报文中的特征值提取关键信息。
进一步的，所述对过滤后的ACRAS报文进行关键信息提取，以得到有效ACARS报文包括：
根据ACARS信息的Label字段分析不同类型的数据格式，根据所述数据格式提取关键信息。
进一步的，所述方法还包括：
对过滤后的报文进行校验，以确保过滤后的报文完整无错误。
更进一步的，所述对过滤后的报文进行校验，包括：
根据预设的校验位对过滤后的报文件进行校验；和\或
根据报文参数的格式、属性和范围进行校验。
第二方面，本发明实施例还提供了一种ACARS报文识别装置，包括：
接收模块，用于接收ACARS报文；
过滤模块，用于对接收到ACRAS报文进行过滤，以保证过滤后的ACRAS报文完整；
提取模块，用于对过滤后的ACRAS报文进行关键信息提取，以得到有效ACARS报文。
进一步的，所述过滤模块包括：
合格确定单元，用于根据接收到ACARS报文的长度范围，确定是否为合格的ACARS报文。
进一步的，所述过滤模块还包括：
进一步的，所述计算模块用于：
过滤单元，用于过滤数据不完整的ACRAS报文帧。
进一步的，所述提取模块包括：
第一提取单元，用于根据所述ACRAS报文中的特征值提取关键信息。
进一步的，所述提取模块包括：
第二提取单元，用于根据ACARS信息的Label字段分析不同类型的数据格式，根据所述数据格式提取关键信息。
进一步的，所述装置还包括：
校验模块，用于对过滤后的报文进行校验，以确保过滤后的报文完整无错误。
更进一步的，所述校验模块，用于：
根据预设的校验位对过滤后的报文件进行校验；和\或
根据报文参数的格式、属性和范围进行校验。
第三方面，本发明实施例还提供了一种服务器，所述服务器包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现上述实施例提供的任一所述的ACARS报文识别方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上述实施例提供的任一所述的ACARS报文识别方法。
本发明实施例提供的ACARS报文识别方法、装置、服务器及存储介质，通过接收ACARS报文；对接收到ACRAS报文进行过滤，以保证过滤后的ACRAS报文完整；对过滤后的ACRAS报文进行关键信息提取，以得到有效ACARS报文。利用空地数据链报文参数辨识技术，对数据进行预处理、译码和校验，拓展了报文数据译码的内涵和外延，能够有效解决由于传输差错及人为因素造成的误码，进一步提高空地数据的准确性和完整性，增强报文参数译码的适应性和扩展性。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本发明实施例一提供的ACARS报文识别方法的流程示意图；
图2是本发明实施例二提供的ACARS报文识别装置的结构示意图；
图3是本发明实施例三提供的服务器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1是本发明实施例一提供ACARS报文识别方法的流程示意图，本实施例可适用于对ACARS报文进行识别的情况，特别适用于由于通信条件导致的信息丢失和延迟的情况。该方法可以由ACARS报文识别装置来执行，所述装置可以通过软件\硬件方式实现。并可集成于ACARS报文识别***服务器中，具体包括如下步骤：
S110，接收ACARS报文。
ACARS数据的下行是通过地面通讯基站接收从飞机发出的下行报文并传送至空地数据链服务提供商的数据处理中心，中央处理器将报文从空地数据格式转化为地地通讯格式，然后经由地面通讯网发送至航空公司的地面处理***，经过处理后最终传送至公司计算机工作站的各个显示终端。在本实施例中，利用地面通讯基站接收ACARS报文。
S120，对接收到ACRAS报文进行过滤，以保证过滤后的ACRAS报文完整。
由于报文传输期间数据通信网络的传输差错、突发干扰、人为因素,例如,误码、报文丢失等现象。因此，并不是所有接收到的ACRAS报文都具有相应的信息。因此，在本实施例中，需要对接收到ACRAS报文进行过滤，用于保证过滤后的ACRAS报文完整。进而获取准确的信息。
示例性的，所述对接收到ACRAS报文进行过滤，包括：根据接收到ACARS报文的长度范围，确定是否为合格的ACARS报文。由于ACARS报文也需满足相应的规范，因此，可以根据长度范围对其进行判断，进而筛选不完整的ACARS报文。
ACARS报文类型较多，共有110多种，分为上行链路报文和下行链路报文，当进行空地数据通信时，飞机下发的报文符合ARINC 618格式，其基本结构由报头、正文、报尾、和BCS校验码四部分组成。其中报头包含起始符标志(SOH)、字符的模式(Mode)、飞机注册号(Aircraft Registration)、技术确认(Technical Acknowledgment)、报文标签(Label)、链路块的标志位(DBI/UBI)和结束标志(STX)。
报文的正文必须由ISO-5字符集中的非控制字符构成，长度最大为220个字符，如果超出220个字符，将被分为多块报进行传递。
因此，可以根据接收到的ACARS报文的长度范围，确定是否为合格的ACARS报文。
当报文中出现超过ISO-5标准中所规定的范围时该帧数据为错误帧。继续读取数据，重复判断，直到报文结束。
在进行完上述过滤后，还可进行第二次过滤。即过滤数据不完整的ACRAS报文帧。
示例性的，可以通过确定是否存在终止位，或者与上一条数据帧能够进行组合后存在终止位。以确定该ACARS报文为数据完整的ACRAS报文帧。
S130，对过滤后的ACRAS报文进行关键信息提取，以得到有效ACARS报文。
根据技术要求需要译码解析出ACARS消息中的目标航班号、机尾标号、位置、航速等信息。特征提取是用来获取具有特定格式的数据信息，在此以实际接收到的ACARS数据信息为例：2.B-6899141M64A3U8887PRESENT POSITION REPORT
DMY 19DEC17,UTC 072953,LAT N 39.156,LON E116.408,CAS 289,WD 29413,WS
其中可以根据特征值提取的有效信息有UTC时间信息、经纬度信息、航速等，由于此类信息具有比较突出的特征，例如经纬度信息为LAT N 39.156,LON E116.408，在接收到ACARS数据帧信息后循环检测特征值LAT N与LON E即可获取经纬度信息，同理可以得到UTC时间信息与航速。
相应的，在本实施例中，所述对过滤后的ACRAS报文进行关键信息提取，以得到有效ACARS报文还可以根据ACARS信息的Label字段分析不同类型的数据格式，根据所述数据搁置提取关键信息。
模版分析的方式主要是处理具有固定数据格式的ACARS数据信息进行解析处理，其解析依据为ARINC618协议，根据ACARS信息的Label字段分析不同类型的数据格式，在RINC620-2007标准中，在实际协议解析过程中也对其进行数据分析。
示例性的，可以根据QQ字段对应的数据信息，在此形成相应的数据结构体其结构体形式如下所示：
Figure BDA0002275309610000081
其中QQ字段信息解析的过程就是将QQ字段的码流写入到QQ_MSG结构体中去。
以实现根据实际协议进行数据解析。通过上述方式，可以实现从报文中读取有效信息的目的。
本实施例通过通过接收ACARS报文；对接收到ACRAS报文进行过滤，以保证过滤后的ACRAS报文完整；对过滤后的ACRAS报文进行关键信息提取，以得到有效ACARS报文。利用空地数据链报文参数辨识技术，对数据进行预处理、译码和校验，拓展了报文数据译码的内涵和外延，能够有效解决由于传输差错及人为因素造成的误码，进一步提高空地数据的准确性和完整性，增强报文参数译码的适应性和扩展性。
在本实施例的一个优选实施方式中，所述方法还可增加如下步骤：对过滤后的报文进行校验，以确保过滤后的报文完整无错误。所述对滤后的报文进行校验，可以包括：根据预设的校验位对过滤后的报文件进行校验；和\或根据报文参数的格式、属性和范围进行校验。ACARS数据信息采用的校验方式也为16位CRC校验，利用CRC可以对ACARS数据信息是否完整、可信进行校验。协议规范了报文参数的标准格式，使不同的报文参数都具备固定的格式、属性和范围。利用这一特点，通过比较参数的有效范围、表达格式和属性，就可以判断解析参数是否正确来达到校验的目的。例如：ACARS报文中时间的标准格式是DDMMMYY，其中DD表示日期，用两个字符表示，范围在00～31之间，MMM表示月份，用三个字符表示，范围是JAN、FEB、MAR、APR、MAY、JUN、JUL、AUG、SEP、OCT、NOV和DEC之一；YY表示年份，用两个字符表示，范围在00～99之间。在进行校验的过程中，将解析后的时间参数与上述格式比对，并在异常时，通过报警等方式引入人工介入进行确认，以保证ACARS数据信息真实可信。
实施例二
图2是本发明实施例二提供的ACARS报文识别装置的结构示意图，如图2所示，所述装置包括：
接收模块210，用于接收ACARS报文；
过滤模块220，用于对接收到ACRAS报文进行过滤，以保证过滤后的ACRAS报文完整；
提取模块230，用于对过滤后的ACRAS报文进行关键信息提取，以得到有效ACARS报文。
本实施例提供的ACARS报文识别装置，通过接收ACARS报文；对接收到ACRAS报文进行过滤，以保证过滤后的ACRAS报文完整；对过滤后的ACRAS报文进行关键信息提取，以得到有效ACARS报文。利用空地数据链报文参数辨识技术，对数据进行预处理、译码和校验，拓展了报文数据译码的内涵和外延，能够有效解决由于传输差错及人为因素造成的误码，进一步提高空地数据的准确性和完整性，增强报文参数译码的适应性和扩展性。
在上述各实施例的基础上，所述过滤模块包括：
合格确定单元，用于根据接收到ACARS报文的长度范围，确定是否为合格的ACARS报文。
在上述各实施例的基础上，所述过滤模块还包括：
在上述各实施例的基础上，所述计算模块用于：
过滤单元，用于过滤数据不完整的ACRAS报文帧。
在上述各实施例的基础上，所述提取模块包括：
第一提取单元，用于根据所述ACRAS报文中的特征值提取关键信息。
在上述各实施例的基础上，所述提取模块包括：
第二提取单元，用于根据ACARS信息的Label字段分析不同类型的数据格式，根据所述数据格式提取关键信息。
在上述各实施例的基础上，所述装置还包括：
校验模块，用于对过滤后的报文进行校验，以确保过滤后的报文完整无错误。
在上述各实施例的基础上，所述校验模块，用于：
根据预设的校验位对过滤后的报文件进行校验；和\或
根据报文参数的格式、属性和范围进行校验。
本发明实施例所提供的ACARS报文识别装置可执行本发明任意实施例所提供的ACARS报文识别方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例三
图3为本发明实施例三提供的一种服务器的结构示意图。图3示出了适于用来实现本发明实施方式的示例***器12的框图。图3显示的服务器12仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图3所示，服务器12以通用计算设备的形式表现。服务器12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，***存储器28，连接不同***组件(包括***存储器28和处理单元16)的总线18。
总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，***总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及***组件互连(PCI)总线。
服务器12典型地包括多种计算机***可读介质。这些介质可以是任何能够被服务器12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
***存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机***可读介质，例如随机存取存储器(RAM)30和/或高速缓存存储器32。服务器12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机***存储介质。仅作为举例，存储***34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图3未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图3中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM，DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作***、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
服务器12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该设备/服务器/服务器12交互的设备通信，和/或与使得该服务器12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。并且，服务器12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与服务器12的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合服务器12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID***、磁带驱动器以及数据备份存储***等。
处理单元16通过运行存储在***存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的ACARS报文识别方法。
实施例四
本发明实施例四还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上述实施例提供的ACARS报文识别方法。
本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的***、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如”C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种ACARS报文识别方法，其特征在于，包括：
接收ACARS报文；
对接收到ACRAS报文进行过滤，以保证过滤后的ACRAS报文完整；
对过滤后的ACRAS报文进行关键信息提取，以得到有效ACARS报文。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对接收到ACRAS报文进行过滤包括：
根据接收到ACARS报文的长度范围，确定是否为合格的ACARS报文。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对接收到ACRAS报文进行过滤，还包括：
过滤数据不完整的ACRAS报文帧。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对过滤后的ACRAS报文进行关键信息提取，以得到有效ACARS报文包括：
根据所述ACRAS报文中的特征值提取关键信息。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对过滤后的ACRAS报文进行关键信息提取，以得到有效ACARS报文包括：
根据ACARS信息的Label字段分析不同类型的数据格式，根据所述数据格式提取关键信息。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
对过滤后的报文进行校验，以确保过滤后的报文完整无错误。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述对过滤后的报文进行校验，包括：
根据预设的校验位对过滤后的报文件进行校验；和\或
根据报文参数的格式、属性和范围进行校验。
8.一种ACARS报文识别装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收ACARS报文；
过滤模块，用于对接收到ACRAS报文进行过滤，以保证过滤后的ACRAS报文完整；
提取模块，用于对过滤后的ACRAS报文进行关键信息提取，以得到有效ACARS报文。
9.一种服务器，其特征在于，所述服务器包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一所述的ACARS报文识别方法。
10.一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-7中任一所述的ACARS报文识别方法。
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