CC BY
55
УДК 629.7.05.07:681.5
ВОПРОСЫ ПОСТРОЕНИЯ КОМПЛЕКСНОЙ СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ АЭРОНАВИГАЦИОННЫХ ДАННЫХ
В.В. СОЛОМЕНЦЕВ, Н.В. РОМАНОВ
Рассматриваются вопросы создания распределенной системы сбора, хранения, распространения аэронавигационных данных на базе глобальных сетевых технологий.
Ключевые слова: распределенная система, сбор, хранения, распространение данных, аэронавигационные данные, сетевые технологии.
Введение
В Аэронавигационной систем России создается комплексная система сбора, хранения и распространения аэронавигационных данных. Она создается как комплексное решение, обеспечивающее переход от службы аэронавигационной информации к управлению аэронавигационной информацией.
Учитывая комплексный характер системы, ее сильное влияние на все авиационное сообщество, выбор варианта построения является ответственным шагом. В статье рассмотрены различные варианты построения, каждый из которых обладает определенными достоинствами и недостатками.
1. Технология подготовки аэронавигационных данных
Общий порядок подготовки аэронавигационной информации определен Федеральными авиационными правилами [1] и другими нормативными документами. Органы аэронавигационной информации, созданные в рамках службы аэронавигационной информации (САИ), выполняют определенные функции и несут ответственность за организацию предоставления аэронавигационной информации пользователям воздушного пространства Российской Федерации (рис. 1).
Обязанности по подготовке элементов объединенного пакета аэронавигационной информации распределены между структурными подразделениями Росавиации, подведомственными ей организациями ФГУП «ЦАИ», ФГУП «Госкорпорация по ОрВД» и территориальными органами Росавиации. Информация, с которой работает Центр аэронавигационной информации, может носить постоянный или временный характер. Источниками информации об изменениях аэронавигационной обстановки в районе аэродрома или на аэродроме являются авиапредприятия/аэропорты со своими службами. В части, касающейся изменений в структуре воздушного пространства или на воздушных трассах, источником информации являются филиалы ФГУП «Госкорпорация по ОрВД» и ее службы.
Информация, подготовленная в виде проектов поправок к документам АНИ или проектов НОТАМ постоянного характера по изменениям на аэродроме или в районе аэродрома, согласованная в установленном порядке, представляется на регистрацию руководителям территориальных органов Росавиации, а затем - во ФГУП «ЦАИ» для издания и рассылки.
Проекты поправок в АИП России (документы АНИ) или проекты НОТАМ постоянного характера об изменениях в структуре воздушного пространства, подготовленные филиалами ФГУП «Госкорпорация по ОрВД», направляются на регистрацию в территориальные органы Росавиации.
Зарегистрированные проекты поправок или НОТАМ по изменениям в структуре воздушного пространства из территориальных управлений возвращаются в филиалы ФГУП «Госкорпорация по ОрВД» и направляются на согласование во ФГУП «Госкорпорация по ОрВД», а после согласования направляются в Росавиацию на утверждение. Утвержденные поправки к АИП или НОТАМ направляются во ФГУП «ЦАИ» для издания и рассылки.
Проекты НОТАМ, которые требуется издать незамедлительно, направляются во ФГУП «ЦАИ» за подписью лиц, имеющих право подписи проектов НОТАМ.
Рис. 1. Структура службы аэронавигационной информации 2. Постановка задачи
Комплексная системы сбора, хранения, распространения аэронавигационной информации должна обеспечить весь технологический цикл подготовки данных, а также распространение аэронавигационных данных потребителям.
С целью унификации систем аэронавигационной информации с учетом накопленного опыта и перспектив внедрения концепции коллективного принятия решений (CDM), международным сообществом разработана аэронавигационная информационная модель обмена AIXM (Aeronautical Information Exchange Model). Все новые разработки в области создания систем управления аэронавигационной информации базируются на ее основе. Отличительной особенностью AIXM является использование временной модели хранения данных, позволяющей хранить информацию о свойствах объекта с учетом всех производимых изменений и периода их действия. Применение временной модели дает возможность организовать автоматическое обновление (синхронизацию) данных между различными хранилищами на основе информации не только о дате создания соответствующих физических записей, но в первую очередь на основе изменений, внесенных собственно в описание объекта аэронавигационной информации.
Вместе с тем, А1ХМ оставляет полную свободу разработчикам систем в части архитектурных принципов организации систем управления АНИ на национальном уровне. Единственным условием является возможность обмена данными между системами в формате А1ХМ.
Рассмотрим возможные варианты организации системы для Российской Федерации.
3. Варианты организации системы управления аэронавигационной информацией для Российской Федерации
Как было отмечено выше, пользователи системы могут быть условно разделены на четыре основные группы: поставщики АНИ - оригинаторы, органы контроля (регистрации, утверждения информации), Центр аэронавигационной информации, организующий хранение и предоставление АНИ, и наконец, собственно пользователи аэронавигационной информации и данных.
Система условно разделена на две части: подсистема подготовки данных и подсистема предоставления данных.
Первая подсистема может быть организована по централизованному и децентрализованному принципу.
При децентрализованной организации каждый оригинатор и органы контроля (регистрации, утверждения информации) оснащены собственными хранилищами локальных данных, которые по мере обновления информации оргигинаторами синхронизируются (обновляют) данные в центральном хранилище ЦАИ.
При централизованной организации соответствующие локальные хранилища организуются виртуально в ЦАИ и по мере изменения оригинаторами и одобрения контролирующими органами обновляют информацию в центральном хранилище. Доступ к виртуальным хранилищам может быть организован с использованием web-технологий. Механизм обновления данных в центральном хранилище идентичен для обоих вариантов и соответствует модели А1ХМ.
Оценивая достоинства и недостатки вариантов построения подсистемы подготовки данных, можно отметить следующее.
Децентрализованный вариант требует значительных затрат на оснащение клиентских подсистем хранилищами данных и в целом имитирует существующую бумажную технологию документооборота в службе АНИ. Вместе с тем, использование механизмов синхронизации данных позволяет обмениваться только "разницей" предшествующих и обновленных данных, что существенно снижает нагрузку на сетевую инфраструктуру. Кроме того, органы, осуществляющие подготовку изменений данных (аэропорты, центры ОВД) как правило, являются и потребителями данных. В этом случае локальное хранилище может использоваться как для хранения официальных аэронавигационных данных, необходимых для производственной деятельности, так и для подготовки изменений АНИ.
Варианты построения подсистемы предоставления данных могут отличаться по признаку централизованное хранилище/распределенное хранилище.
В первом случае все аэронавигационные данные должны храниться в центральном хранилище ЦАИ и предоставляться по подписке потребителям на основе механизма синхронизации по определенным профилям пользователей. Такой вариант хранения и управления данными в одном месте также упрощает решение вопросов безопасности и целостности данных.
Вместе с тем, по мере роста объемов аэронавигационных данных, включения в состав АНИ всех дополнительных видов вспомогательной информации, такой механизм становится все менее эффективным и представляется целесообразным разделение функций хранения и функций управления АНИ. Функции хранения данных могут быть предоставлены оригинаторам, а функции управления предоставлением данных могут быть централизованными. Таким образом, центральный сервер управления предоставлением данных будет содержать только тот объем информации, который необходим для поиска места хранения необходимых данных и определения политики доступа к данным и безопасности. Сами же данные могут храниться в локальных хранилищах оригинаторов (или групп оригинаторов) и пересылаться пользователю на основе механизмов синхронизации минуя какие-либо централизованные узлы сети. В качестве основных достоинств такого подхода стоит отметить снижение нагрузки на узкие места сетей передачи данных, а также возможность гибкой модификации и расширения состава и видов аэронавигационных данных. В то же время использование принципа децентрализованного хранения потребует тщательно проработки механизмов обеспечения безопасности данных.
Выводы
Возможны различные подходы к построению системы управления аэронавигационной информацией. Наиболее перспективным представляется подход, основанный на разделении функций управления данными и хранения данных с применением механизма распределенного хранения информации.
Оценка вариантов построения системы управления аэронавигационной информацией является актуальной задачей и должна учитывать необходимость своевременной доставки потребителям корректной и целостной информации.
ЛИТЕРАТУРА
1. ФАП “Аэронавигация и аэронавигационное обеспечение полетов”: приказ федеральной службы воздушного транспорта России от 30 декабря 1999 г. - № 151.
PROBLEMS OF CONSTRUCTION INTEGRATED SYSTEM OF PROCESSING AERONAUTICAL DATA
Solomentsev V.V., Romanov N.V.
Reviewed problems of creation distributed system of collection, storing, diffusion air-navigation data based on in global networks technologies.
Key words: distributed system, collect, store, data diffusion, net technology, queuing network.
Сведения об авторах
Соломенцев Виктор Владимирович, 1957 г.р., окончил МИЭМ (1979), доктор технических наук, профессор, заместитель генерального директора ОАО "НТЦ Промтехаэро", заведующий кафедрой МГТУ ГА, автор более 150 научных работ, область научных интересов - системы связи, навигации, наблюдения, моделирование.
Романов Никита Вячеславович, 1985 г.р., окончил МГТУ ГА (2007), аспирант, старший преподаватель МГТУ ГА, автор 7 работ, область научных интересов - вычислительные системы, аэронавигация.
