基于ACARS数据的航空气象应用软件设计

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　　摘  要：航空气象服务在民航运输系统中发挥着重要的作用。研究航空气象应用软件以提高气象信息的准确性，对于提高飞机性能，优化飞行路线，减少由于气象原因引起的飞行事故等都具有十分重要的意义。文章通过研究ACARS系统报文，使用C#编程语言构建了基于ACARS报文的航空气象应用软件。研究成果可以提高高空风温图的准确性和实时性，对于航空公司飞行计划的制作和机组的使用与判断气象信息具有一定参考。
　　关键词：飞机通讯寻址和报告系统;航空气象;高空风和温度预告图;C#
　　中图分类号：V355.1        文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）09-0078-03
　　Abstract： Aviation meteorological service plays an important role in civil aviation transportation system. The research on aviation meteorological application software to improve the accuracy of meteorological information is of great significance for improving aircraft performance， optimizing flight routes and reducing flight accidents caused by meteorological reasons. In this paper， through the study of message of aircraft communication addressing and reporting system （ACARS）， the aviation weather application software based on ACARS message is constructed by using C # programming language. The research results can improve the accuracy and real-time performance of the high-altitude wind temperature map， and have a certain reference for the production of airline flight plans， the use of units and the judgment of meteorological information.
　　Keywords： aircraft communication addressing and reporting system （ACARS）; aviation meteorology; upper air wind and temperature forecast chart;
　　引言  ACARS（Aircraft Addressing and Reporting System）是一种地-空数据链系统，该系统由飞机系统和地面系统两个子系统组成。ACARS的通信设施能够使飞机成为航空公司运营系统的子系统发布命令，控制和管理系统。ACARS是航空公司内部数据通信系统不可或缺的组成部分。同样可以利用飞机机载ACARS数据链通讯以及定位功能，实时跟踪飞机，监测ACARS数据链的下传报文。根据航空气象服务需要，从ACARS报文中提取数据，可以获取比一次雷达、二次雷达更丰富的数据，如：垂直高度、风速、温度等[1]。
　　航空气象服务是民用航空运输所必需的重要组成成分之一，是航班运行安全有效保障的必要基础。本文针对目前航空气象预报所使用的主要预报资料“高空风和温度预告图”，选择ACARS报文中的气象信息来制作“高空风和温度预告图”并显示。
　　1 ACARS数据链研究
　　ACARS报文主要有表1所示的几种类型。
　　在进行ACARS报文的传输时，报文的主体组成部分最大为220个字符，大于220个字符的报文会被系统分成多个部分并分别进行传输，地面设备也会在收到所有部分的报文后再统一对这份报文进行处理。此外ACARS具有两种报文传输的物理链路：VHF链路传输和卫星链路传输。
　　1.1 ARINC标准
　　ACARS规则主要依据ARINC解析标准来制定，ARINC解析标准主要文件有ARINC618、ARINC620等。ARINC618文件重點解释了ACARS的电报结构和各组成部分的定义，其中包括全部的空/地报文的格式和其中每一个字段的信息定义。还定义了ISO-5字符集字符的授权使用范围和ACARS MU消息传递协议的优先级多模块处理和ACARS通过甚高频收发器用于音频的传输这样一个功能。ARINC620文件具体介绍了ACARS报文中地/地信息的结构和各组成部分的定义，用来向数据链路用户开发应用程序提供其所需要的信息，对数据传输服务和数据文档的使用提供了相应的指导，并且使链接服务提供商在传输信息时具有一定的标准性[3]，此外ARINC 620文件规定了ACARS报文的基本格式，所以当进行对ACARS报文的解析时，可以将报文的报头部分和正文部分分开并分别进行解析。
　　1.2 ACARS报文基本结构
　　ACARS的空/地下行报文和地/空上行报文的格式一般由报头部分、正文部分和BCS校验码部分组成。其基本结构如表2所示。
　　ACARS地-地报文结构如表3所示。
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