空管甚高频综合管理系统的设计与实现

发表时间:2021/1/13   来源:《科学与技术》2020年第27期   作者:于艳红
[导读] 随着航班流量的快速增长,空中交通管制采取开放扇区缓解压力,
        于艳红
        民航吉林空管分局,吉林 长春 130000
        摘要:随着航班流量的快速增长,空中交通管制采取开放扇区缓解压力,对于甚高频频率的需求数量随之成倍增长,一个站点的甚高频频率数量达到几十个,并且相关的甚高频设备甚至达到了一百多台,对于甚高频频率和设备管理也逐渐成为了管理的难点和重点。由于采用现代计算机系统的数据库技术是提高管理效率最为有效的方法。因此,针对以上问题,设计与研发了贴合自身实际应用的空管甚高频综合管理系统,用以对日常工作中的频率、路由以及设备进行集中、高效的管理。
        关键词:空管甚高频;综合管理系统;设计;实现
        1、前言
信息技术在空管通信导航监视专业的运用多集中于日常业务信息管理,鲜有对空管设备安全管理方面的探究,而适合我国国情的空管安全风险管理信息系统的研究也刚刚起步。针对以上问题,结合SMS的指导思想,运用安全风险预警管理的理念,设计开发了空管甚高频综合管理系统,为空管保障提供一个系统、高效的信息管理工具。
        2、系统设计与实现
根据前面的需求分析,新增按功能分主要有三大类:频率管理、用户管理和工具组件。
系统的设计与实现过程主要围绕这三个功能模块来进行,包括后台数据库的建立和面向客户端应用程序开发两部分。数据库需要做到数据一致性和完整性强、安全性好,而对于面向客户端的应用程序则应满足系统的各项要求,功能完备,容易操作。本项目采用SQLSever2008作为后台数据库系统,MicrosoftVisual2010C#作为客户端应用程序开发工具。确保了在连接访问和数据安全等方面的可靠性和稳定性。
        2.1后台数据库的建立
根据需求分析,充分考虑实际应用的各种要求,包括现有的及将来可能增加的要求,进行了数据库的设计。本文中利用SQLSever2008创建了一个名为Frequence的数据库,在该数据库中共建立了3张表,分别用于频率相关信息、设备维护记录以及用户信息。为方便查找,每张数据表中应尽量包含所有的相关信息。图1所示为中频率信息数据表所包含的属性信息。

        图1频率信息数据表
实际工作中,频率所附带的基本信息基本固定,从数据库的设计而言,为固定数据独立建立一个表,能够提高数据查询的效率并减少数据库的体积,频率信息数据表主要包含频率管理最基本的信息。其中表中多个字段都与其他数据表进行了关联,提供表单的动态的查询和更新。
空管甚高频综合管理系统另外一个很重要的功能就是对台点甚高频设备相关的维护参数进行管理。设备的维护记录是对设备性能状态的评估,是设备管理重要的依据,以往的记录都是使用纸质记录进行台站的设备维护备案,根据相关要求,各类设备维护资料均需要保存三年以上。随着设备的增多,各种维护记录也随之增多,对于数据的翻查需要耗费大量的时间,有时候甚至由于搬迁导致无记录可查,或者是在日常的工作中临时调整了设备参数,却并未能体现在设备记录中导致无法追溯。因此,需要建立设备维护参数数据表对各设备的工作维护数据进行记录,便于信息的更新和查询。设备维护参数数据表中所包含的属性信息如图2所示。

        图2设备维护参数数据表的属性信息
其他的数据表这里就不再详细介绍,为了确保数据的完整性和一致性,系统在新增频率时,自动分配唯一的ID号,便于与其他表单进行相关联。
        2.2客户端应用程序设计
本文选用VisualStudio2010C#作为客户端应用程序的开发工具。VisualStudio2010C#是微软最新的c#开发平台,提供了新的应用程序框架,简化了和标准了Windows程序设计。基本上VisualStudio2010提供的控件均能满足开发的需求,并自动生成大量代码,大大减轻编程的工作量。客户端应用程序基于Winfrom,运行客户端程序时进入程序主界面,在未获得权限前,用户只能浏览数据,不能进行数据操作,在进行用户身份验证后能根据权限进行相关的频率和设备维护记录新增、修改和删除操作,只有系统维护员才有人员管理的权限,如新增和删除用户。
2.2.1程序主界面
在程序主界面中,利用dataGridView控件作为数据库的数据显示载体和数据操作的主要控件,具有权限的用户能够在该控件下进行新增、修改和删除操作,并且支持进行批量数据的操作;在menuStrip控件中的“工具”选项中集成了频率串扰计算,路由查看等对于值班人员非常有用的选项;通过treeView控件能够按照台站分类,对各项信息进行检索和修改;通过以上这些窗体和控件,实现了应用程序和用户之间的信息交换,进而完成对数据的增、删、查、改等操作。
2.2.2查询界面
系统客户端应用程序除了需要设计完善的频率管理功能之外,还需要设计便捷的查询功能。因此,程序的查询需具备对频率信息和设备参数的所有属性进行组合模糊查询的功能,以便迅速地查询到所需的信息。通过组合的逻辑判断,编写高效的SQL查询语句实现这一功能,最多可以实现5种不同组合的模糊查询。
2.2.3实用工具
在实现了频率和设备的管理之外,程序还针对日常工作中的需要集成了串扰排查的计算工具和台站路由的查看功能。频率干扰指的是由一种或多种发射、辐射、感应或组合所产生的无用能量对无线电通信系统的接收产生的影响;引起有用信号接收质量的恶化,出现信息差错或丢失,甚至阻断通信。地空甚高频通信是管制员与飞机保持联络的重要方式,频率干扰对于民航空管工作而言,轻则降低管制工作效率,重则导致事故的发生。一般而言,常见的频率干扰有:邻道干扰、同频干扰(同信道干扰)、杂散辐射干扰、互调干扰。鉴于干扰形成的原因,只有互调干扰是工作人员在设备管理时能够进行排查处理的,因为互调干扰指的是当两个或两个以上的频率信号同时输入收、发信机时,由于电路的非线性而产生第三个频率称为互调频率f0,若频率f0恰好落入某个收信机的工作频率上,该频率将受到干扰,即互调干扰。由于民航空管的快速发展,甚高频频率的增加导致各个台站的单位空间内的频率出现饱和,近年来对于互调干扰的排查是工作重点和难点。通过互调干扰的相关算法,开发了互调干扰排查的工具集成在空管甚高频综合管理系统中,实际证明在半年多的使用中体现出重大的实用价值,极大的提高了值班员对于互调干扰的确定,便于快速的对互调干扰进行排除,确保民航的正常生产。另外,随着台站设备的增加,台站的路由也越来越复杂,在日常的工作和管理中,经常需要进行台站线路的查找,故将查看各个台站的路由图的功能也集成到了该软件,并支持对路由图进行缩放查看。
        3结语
总之,空管甚高频综合管理系统的应用,有效地解决了管理者在甚高频频率和设备管理工作中存在的难题,为实现对频率资源进行系统化、规范化的管理提供了有力的技术支持。
        参考文献:
[1]钟锋.民航甚高频电台常见干扰分析[J].中国无线电管理,2016(5):25-28.
[2]李小燕,肖雄飞.中国民航发展中的安全问题[J].中国民用航空,2016(12):46-48
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