一种基于PBCS运行的数据链质量监控评估方法及装置制造方法及图纸

一种基于PBCS运行的数据链质量监控评估方法，基于PBCS规范的数据链质量分析，PBCS运行单位性能分析，性能不合格子系统问题分析，阶段性能对比分析，数据链质量监控结果综合分析，从而能够实现对数据链运行质量的多维度分析，辅助完善PBCS运行质量监控评估机制，基于PBCS运行质量标准，实现CPDLC、ADS

【技术实现步骤摘要】
一种基于PBCS运行的数据链质量监控评估方法及装置


[0001]本专利技术涉及民航数据处理的
，尤其涉及一种基于PBCS运行的数据链质量监控评估方法，以及基于PBCS运行的数据链质量监控评估装置。

技术介绍

[0002]根据国际民航组织(ICAO)全球统一协调部署，中国民航于2018年3月29日零时(UTC)开始在提供契约式自动相关监视(ADS
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C)/管制员驾驶员数据链通信(CPDLC)数据链服务的空域/航路实施基于性能的通信和监视(PBCS)运行。目前，我国主要在兰州、乌鲁木齐飞行数据区的L888、Y1、Y2航路提供PBCS数据链服务。
[0003]PBCS概念以客观指标评估不同的通信/监视技术应用，包括适用于评估通信技术的所需通信性能(RCP)规范和适用于评估监视技术的所需监视性能(RSP)规范。目前，PBCS评估方式主要应用于契约式自动相关监视(ADS
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C)、管制员驾驶员数据链通信(CPDLC)及卫星话音(SATVOICE)等方式的数据链运行中。
[0004]PBCS概念主要包含RCP240及RSP180规范，是通过规范通信/监视各子系统的业务处理时长，评估地面设备、传输网络、机载设备、管制员及机组等各环节是否达到对应的性能要求。同时，ICAO通过空中交通管理(Doc.4444)、《基于性能的通信与监视手册》(Doc.9868)及全球运行数据链手册(Doc.10037)等文件，对参与PBCS运行的各缔约国、空中导航服务提供者和航空运营人等明确了相应的规范和要求，实施PBCS运行的缔约国应建立长期的数据链质量监控与评估程序，通过开展如下工作，对数据链运行质量进行监控和评估：
[0005]1、基于RCP及RSP规范，开展基于PBCS运行数据链质量监控；
[0006]2、对实施PBCS运行的航空器的PBCS运行批准信息进行收集和验证；
[0007]3、收集来自PBCS运行单位的数据链运行不正常事件报告(简称PR报告)；
[0008]4、督促相关单位对出现的问题进行改进。
[0009]目前，我国已经基本掌握了基于RCP240及RSP180规范的数据链质量监控评估方法，并初步具备了对提供ADS
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C、CPDLC应用区域的数据链运行质量监控能力，能够对我国实施ADS
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C、CPDLC运行的地区开展数据链质量监控和PR报告的收集等工作。随着我国PBCS运行质量监控与评估机制的日趋完善，现有数据链质量监控评估方法已经不能满足长期监控机制的要求，具体体现在如下方面：
[0010]1、缺少对基于RCP240及RSP180规范的系统评估方法，无法对指定子系统性能进行高效的分析和评估。
[0011]2、缺少对我国ADS
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C、CPDLC数据链运行质量的基于基站、运营人、机型等多维度的研究和分析。
[0012]3、缺少对各PBCS运行参与单位的数据链运行质量的定向研究和分析。

技术实现思路

[0013]为克服现有技术的缺陷，本专利技术要解决的技术问题是提供了一种基于PBCS运行的数据链质量监控评估方法，其能够实现对数据链运行质量的多维度分析，辅助完善PBCS运行质量监控评估机制，基于PBCS运行质量标准，实现CPDLC、ADS
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C报文基于RCP及RSP规范的系统性分析和研究，针对管制单位及航空运营人，开展基于PBCS标准的运行质量评估分析，开展基于不同基站、不同航空运营人、不同时间段等多维度的性能对比分析。
[0014]本专利技术的技术方案是：这种基于PBCS运行的数据链质量监控评估方法，其包括以下步骤：
[0015](1)基于PBCS规范的数据链质量分析：对报文数据进行预处理，给出对CPDLC、ADS
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C报文数据的基于不同维度的分析；
[0016](2)PBCS运行单位性能分析：对指定PBCS运行单位的CPDLC/ADS
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C报文，基于时间、数据类型、基站、运营人、机型多个维度，开展基于RCP/RSP规范的数据链质量监控评估，并通过图表的形式进行展示；
[0017](3)性能不合格子系统问题分析：提取出性能分析结果中得到的性能不合格报文，对性能不合格的子系统开展进一步研究和分析；
[0018](4)阶段性能对比分析：对数据链报文性能进行阶段性对比分析，并以图表的形式进行展示，从而发现PBCS各运行单位的指定子系统，在不同时间段内的性能变化或趋势情况；在不同时间段的对比分析基础上，同时对同一维度的不同子系统或运行单位进行对比分析；
[0019](5)数据链质量监控结果综合分析：通过数据源类型、时间范围、管制单位、航空运营人、基站、数据类型、航班号多重筛选，对指定数据链报文集合，开展基于RCP/RSP规范的数据链质量性能分析，根据筛选结果实现对单架航空器、航空器机型、航空运营人、指定基站、指定PBCS运行单位的不同运行单位，不同子系统的定制化分析，分析结果通过总体性能、各基站性能、航空运营人性能三个维度进行图表展示。
[0020]本专利技术基于PBCS规范的数据链质量分析，PBCS运行单位性能分析，性能不合格子系统问题分析，阶段性能对比分析，数据链质量监控结果综合分析，从而能够实现对数据链运行质量的多维度分析，辅助完善PBCS运行质量监控评估机制，基于PBCS运行质量标准，实现CPDLC、ADS
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C报文基于RCP及RSP规范的系统性分析和研究，针对管制单位及航空运营人，开展基于PBCS标准的运行质量评估分析，开展基于不同基站、不同航空运营人、不同时间段等多维度的性能对比分析。
[0021]还提供了一种基于PBCS运行的数据链质量监控评估装置，其包括：
[0022]基于PBCS规范的数据链质量分析模块，其配置来对报文数据进行预处理，给出对CPDLC、ADS
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C报文数据的基于不同维度的分析；
[0023]PBCS运行单位性能分析模块，其配置来对指定PBCS运行单位的CPDLC/ADS
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C报文，基于时间、数据类型、基站、运营人、机型多个维度，开展基于RCP/RSP规范的数据链质量监控评估，并通过图表的形式进行展示；
[0024]性能不合格子系统问题分析模块，其配置来提取出性能分析结果中得到的性能不合格报文，对性能不合格的子系统开展进一步研究和分析；
[0025]阶段性能对比分析模块，其配置来对数据链报文性能进行阶段性对比分析，并以
图表的形式进行展示，从而发现PBCS各运行单位的指定子系统，在不同时间段内的性能变化或趋势情况；在不同时间段的对比分析基础上，同时对同一维度的不同子系统或运行单位进行对比分析；
[0026]数据链质量监控结果综合分析模块，其配置来通过数据源类型、时间范围、管制单位、航空运营人、基站、数据类型、航班号多重筛选，对指定数据链报文集合，开展基于RCP/本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于PBCS运行的数据链质量监控评估方法，其特征在于：其包括以下步骤：(1)基于PBCS规范的数据链质量分析：对报文数据进行预处理，给出对CPDLC、ADS
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C报文数据的基于不同维度的分析；(2)PBCS运行单位性能分析：对指定PBCS运行单位的CPDLC/ADS
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C报文，基于时间、数据类型、基站、运营人、机型多个维度，开展基于RCP/RSP规范的数据链质量监控评估，并通过图表的形式进行展示；(3)性能不合格子系统问题分析：提取出性能分析结果中得到的性能不合格报文，对性能不合格的子系统开展进一步研究和分析；(4)阶段性能对比分析：对数据链报文性能进行阶段性对比分析，并以图表的形式进行展示，从而发现PBCS各运行单位的指定子系统，在不同时间段内的性能变化或趋势情况；在不同时间段的对比分析基础上，同时对同一维度的不同子系统或运行单位进行对比分析；(5)数据链质量监控结果综合分析：通过数据源类型、时间范围、管制单位、航空运营人、基站、数据类型、航班号多重筛选，对指定数据链报文集合，开展基于RCP/RSP规范的数据链质量性能分析，根据筛选结果实现对单架航空器、航空器机型、航空运营人、指定基站、指定PBCS运行单位的不同运行单位，不同子系统的定制化分析，分析结果通过总体性能、各基站性能、航空运营人性能三个维度进行图表展示。2.根据权利要求1所述的基于PBCS运行的数据链质量监控评估方法，其特征在于：所述步骤(1)包括以下分步骤：(1.1)CPDLC报文数据预处理：收集到的CPDLC报文经过中断时间段过滤、重复数据过滤和超时数据过滤三个预处理流程，以获取符合数据分析质量要求的数据；中断时间段过滤是根据运行单位报告的系统或链路中断时间，去除中断期内的报文；重复数据过滤，是去除多余的上行或下行报文，保证每条上行报文对应一条下行报文，避免重复计算错误；超时数据过滤，是通过人为设置阈值的方式，设置传输总时长的上限，去除传输时长超出逻辑最大值的错误数据，保证分析结果的准确性；(1.2)ADS
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C报文数据预处理：收集到的ADS
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C报文经过中断时间段过滤和超时数据过滤，以获取符合数据分析质量要求的报文；中断时间段过滤去除中断期内的ADS
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C报文数据；超时数据过滤是通过人为设置阈值的方式，设置传输总时长的上限，去除传输时长超出逻辑最大值的错误数据，保证分析结果的准确性。3.根据权利要求2所述的基于PBCS运行的数据链质量监控评估方法，其特征在于：所述步骤(1)中，给出对CPDLC、ADS
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C报文数据的基于不同维度的分析，包括：PBCS运行区域ADS
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C通信质量总体性能监控分析、PBCS运行区域CPDLC通信质量总体性能监控分析、各PBCS运行区域基于不同通信媒介及通信基站的ADS
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C运行分析、各PBCS运行区域基于不同通信媒介及通信基站的CPDLC运行分析、各PBCS运行区域基于不同航空运营人及机型的ADS
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C运行分析、各PBCS运行区域基于不同航空运营人及机型的CPDLC运行分析。4.根据权利要求3所述的基于PBCS运行的数据链质量监控评估方法，其特征在于：所述步骤(2)中，对指定PBCS运行单位的CPDLC/ADS
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C报文，基于时间、数据类型、基站、运营人、机型多个维度，开展基于RCP/RSP规范的数据链质量监控评估，并通过图表的形式进行展示，分析内容包括：CPDLC总体性能分析、ADS
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C总体性能分析、CPDLC各基站总体性能分析、ADS
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C各基站总体性能分析、
CPDLC各航空运营人及机型总体性能分析、ADS
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C各航空运营人及机型总体性能分析。5.根据权利要求4所述的基于PBCS运行的数据链质量监控评估方法，其特征在于：所述步骤(3)包括：传输时长分布统计：对基于指定分析标准下发现的性能不合格子系统，给出此标准下该子系统实际传输时长的直方图统计，从而展示出指定子系统实际传输时长的集中分布情况；传输时长散点图分析：横坐标为时间，纵坐标为指定分析标准不合格子系统的实际传输时长，绘制出所有不合格子系统实际传输时长的散点图，直观的看出不合格子系统传输性能随时间变化的情况；月度对比分析：对在分析中发现的性能不合格子系统，对其每月实际运行性能进行了对比分析，从而观察是否存在随时间变化规律或性能恶化趋势问题；多维度性能分析：对于在分析中发现的基站性能不合格情况，提取出用于分析的报文数据，对该部分报文航空运营人及机型性能进行再次分析；对于分析中发现的航空运营人或机型性能不合格情况，提取出分析所用报文数据，对该部分报文基于基站性能进行再次分析；通过这种跨纬度分析，发现不同维度下性能变化情况，辅助定位性能不合格问题的原因。6.根据权利要求1所述的基于PBCS运行的数据链质量监控评估方法的装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：许有臣，陈勇岳，洪扬，李慧妍，曹晶，王泽，金开研，
申请(专利权)人：民航数据通信有限责任公司，
类型：发明
国别省市：