СИСТЕМА КОНТРОЛЯ И КООРДИНАЦИИ ПОЛЕТОВ АВИАЦИИ Российский патент 2018 года по МПК G06F17/50 

Заявляемое решение относится к системам автоматизации, основанным на использовании вычислительных машин, и касается технологии создания программно-аппаратных средств для контроля и координации воздушного движения в военной авиации, в части планирования воздушного пространства и формирования оптимального плана перелетов и полетов различных летательных аппаратов.

Из уровня техники известен управляющий аппаратно-программный комплекс для обработки радиолокационной информации [полезная модель №20971 от 28.05.2001. МПК 7 G01S 13/56, G06F 13/00, H04J 9/00, опубликовано 10.12.2001], который состоит из блока обработки аналоговой (координатной) радиолокационной информации и блока обработки вторичной (трассовой) радиолокационной информации, выполненных на базе Intel-совместимых ЭВМ.

Известный комплекс не может обеспечить оптимальное планирование полетов и перелетов, пригодное к использованию в системах контроля и координации.

Известна автоматизированная система управления противовоздушной обороны [полезная модель №16035 от 30.03.2000, МПК7 G06F 15/16, опубликовано 27.11.2000], которая содержит две локальные вычислительные сети электронно-вычислительных машин, которые входят в автоматизированные рабочие места, аппаратуру передачи данных, топопривязки, навигации, печатающее устройство и рабочие места операторов, содержащие в себе ЭВМ, дисплей, клавиатуру и манипулятор типа "мышь", накопитель на жестких магнитных дисках, графопостроитель и большой экран отображения. Первая локальная вычислительная сеть предназначена для обмена информацией реального времени, вторая - для обмена оперативно-тактической информацией.

Известная система не предназначена для планирования и контроля воздушного пространства.

Известна автоматизированная система планирования и контроля использования воздушного пространства региона [полезная модель №10898 от 01.03.1999, МПК6 G06F 15/16, опубликовано 16.08.1999], содержащая автоматизированные рабочие места группы планирования, одно из которых является автоматизированным рабочим местом начальника группы планирования, и группы контроля использования воздушного пространства, одно из которых является автоматизированным рабочим местом начальника группы контроля использования воздушного пространства, первое автоматизированное рабочее место связи, первый сервер, локальную вычислительную сеть, а также коммутатор телеграфных каналов, средство передачи данных по телефонным каналам, группу выводов телеграфных каналов и группу выводов телефонных каналов, являющихся соответственно первой и второй группами выводов комплекса, причем все автоматизированные рабочие места и сервер содержат персональную электронную вычислительную машину, каждая из которых через первый вывод и свой контроллер связана с локальной вычислительной сетью, при этом первая группа выводов комплекса связана с группой выводов коммутатора телеграфных каналов, первый вывод которого соединен со вторым выводом персональной электронной вычислительной машины автоматизированного рабочего места связи.

Описанная система не предназначена для планирования и контроля воздушного пространства.

Наиболее близкой к заявленному решению является система программно-аппаратных средств агрегирования входных потоков информации о воздушной обстановке и ее обработки в системах управления реального масштаба времени [изобретение №2566944 от 25.07.2013, МПК G06F 17/00, опубликовано 27.01.2015]. Указанная система содержит не менее двух автоматизированных рабочих мест оператора, средство отображения коллективного пользования, многофункциональное печатающее устройство, используемое для изготовления графических и табличных отчетных документов, сервер, выполняющий функции централизованного хранилища информации, и сервер централизованного обработчика входных потоков информации о воздушной обстановке также оснащен хранилищем данных.

Описанная система не предназначена для ведения нормативно-справочной информации, осуществления этапа планирования воздушных перевозок, а также сбора информации о запланированных и выполняемых полетах и перелетах с нижестоящих объектов автоматизации.

Задачей заявленного решения является автоматизация процессов планирования, координации и контроля полетов и перелетов, а также обеспечение оптимального планирования полетов и перелетов.

Техническим результатом заявленного решения является обеспечение максимальной оперативности обработки информации о планируемых и выполняемых полетах и перелетах.

Поставленная задача и указанный технический результат достигаются тем, что система контроля и координации полетов авиации, содержащая не менее двух автоматизированных рабочих мест [1], средство отображения коллективного пользования [2], многофункциональное печатающее устройство [3], используемое для изготовления графических и табличных отчетных документов, сервер базы данных [4], включающий централизованное хранилище информации [5], согласно изобретению состоит из верхнего [6] и не менее чем одного нижнего [7] уровней автоматизации, каждый из которых может содержать не менее чем один объект автоматизации [8], при этом объекты автоматизации уровней связаны через глобальную вычислительную сеть [9] и включают каждый не менее чем одно автоматизированное рабочее место [1], сервер передачи данных [10], сервер базы данных [4], содержащий также вычислительно-логические модули ввода-вывода и управления информационным обменом нормативно-справочной информации [11], планирования и контроля полетов и перелетов [12], решения расчетных задач [13], отображения информации на картографическом фоне [14], при этом сервер базы данных [4], сервер передачи данных [10] и автоматизированное рабочее место [1] внутри одного объекта автоматизации объединены в локальную вычислительную сеть [15]. Автоматизированное рабочее место [1] содержит монитор, клавиатуру, манипулятор, электронный блок. Система может использовать защищенные каналы информационного обмена глобальной вычислительной сети [9] между объектами автоматизации [8]. Вычислительно-логический модуль ввода-вывода и управления информационным обменом нормативно-справочной информации [11] включает блоки ввода-вывода и передачи информации о командирах воздушных судов, о типах воздушных судов, об организационно-штатной структуре, об аэродромах и вертолетных площадках, а также блок ведения типовых словарей для планирования воздушных перевозок. Вычислительно-логический модуль планирования и контроля полетов и перелетов [12] включает блоки ввода, редактирования, отображения, контроля выполнения, а также передачи сводного плана воздушных перевозок, плана перевозок руководящих должностных лиц, суточного плана, блок ввода, редактирования, отображения и передачи планов дежурств поисково-спасательных отрядов, блок представления информации о суточных полетах и перелетах в режиме контроля. Вычислительно-логический модуль решения расчетных задач [13] включает блоки управления маршрутами и инженерно-штурманского расчета маршрутов. Вычислительно-логический модуль отображения информации на картографическом фоне [14] включает блоки отображения прогнозируемого местоположения воздушного судна, вывода информации о маршруте и характеристиках полета летательного аппарата, вывода оперативной информации о состоянии аэродромов. В состав объекта автоматизации входят автоматизированные рабочие места [1] разных функциональных рабочих мест пользователей.

Выполнение системы, состоящей из верхнего [6] и не менее чем одного нижнего [7] уровней автоматизации, каждый из которых может содержать не менее чем один объект автоматизации [8], связанных через глобальную вычислительную сеть [9], необходимо для максимальной оперативности обработки информации о планируемых и выполняемых полетах и перелетах за счет автоматизированного сбора информации от нижестоящих объектов.

Целесообразно включить в состав каждого объекта автоматизации [8] не менее чем одно автоматизированное рабочее место [1], сервер передачи данных [10], сервер базы данных [4] для автоматизации процесса сбора информации о планируемых и выполняемых полетах и перелетах.

Наличие сервера базы данных [4], содержащего вычислительно-логический модуль ввода-вывода и управления информационным обменом нормативно-справочной информации [11], необходимо для максимальной оперативности обработки информации о планируемых и выполняемых полетах и перелетах за счет синхронизации данных, используемых для формирования планов воздушных перевозок.

Наличие сервера базы данных [4], содержащего вычислительно-логический модуль планирования и контроля полетов и перелетов [12], необходимо для автоматизации процесса формирования и последующего контроля планов воздушных перевозок.

Наличие сервера базы данных [4], содержащего вычислительно-логический модуль решения расчетных задач [13] и отображения информации на картографическом фоне [14], необходимо для осуществления оптимального планирования полетов и перелетов.

Объединение сервера базы данных [4], сервера передачи данных [10] и автоматизированного рабочего места [1] внутри одного объекта автоматизации [8] в локальную вычислительную сеть [15] целесообразно для обеспечения процесса автоматизированной работы системы.

Типовое автоматизированное рабочее место [1] может содержать монитор, клавиатуру, манипулятор, электронный блок. Это обусловлено удобством взаимодействия оператора с системой.

Использование системой защищенных каналов информационного обмена глобальной вычислительной сети [9] дополнительно способствует обеспечению конфиденциальности передаваемой информации между объектами автоматизации [8].

Вычислительно-логический модуль ввода-вывода и управления информационным обменом нормативно-справочной информации [11] может включать блок ввода-вывода и передачи информации о командирах воздушных судов, блок ввода-вывода и передачи информации о типах воздушных судов, блок ввода-вывода и передачи информации об организационно-штатной структуре, блок ввода-вывода и передачи информации об аэродромах и вертолетных площадках, а также блок ведения типовых словарей для планирования воздушных перевозок. Наличие данных блоков дополнительно способствует наглядному представлению и возможности редактирования нормативно-справочной информации.

Вычислительно-логический модуль планирования и контроля полетов и перелетов [12] может включать блок ввода, редактирования, отображения, контроля выполнения, а также передачи сводного плана воздушных перевозок, блок ввода, редактирования, отображения, контроля выполнения, а также передачи плана перевозок руководящих должностных лиц, блок ввода, редактирования, отображения, контроля выполнения, а также передачи суточного плана, блок ввода, редактирования, отображения, передачи планов дежурств поисково-спасательных отрядов, блок представления информации о суточных полетах и перелетах в режиме контроля. Наличие данных блоков дополнительно способствует упрощению процесса формирования планов полетов и перелетов.

Вычислительно-логический модуль решения расчетных задач [13] может включать блок управления маршрутами и блок инженерно-штурманского расчета маршрутов.

Вычислительно-логический модуль отображения информации на картографическом фоне [14] может включать блок отображения прогнозируемого местоположения воздушного судна, блок вывода информации о маршруте и характеристиках полета летательного аппарата, блок вывода оперативной информации о состоянии аэродромов. Наличие данных блоков дополнительно способствует оценке возможности осуществления запланированных воздушных перевозок.

Автоматизированные рабочие места [1] объекта автоматизации [8] могут быть представлены автоматизированными рабочими местами [1] разных функциональных рабочих мест. Данное представление способствует разделению функциональных обязанностей по планированию и контролю между должностными лицами, например дежурных операторов и начальников. При этом на одной рабочей машине автоматизированное рабочее место [1] оператора может быть физически совмещено с автоматизированным рабочим местом [1] начальника.

На чертеже изображен конкретный пример выполнения системы контроля и координации полетов авиации с использованием объекта автоматизации верхнего уровня и двух объектов автоматизации нижнего уровня.

Система контроля и координации полетов авиации состоит из верхнего и не менее чем одного нижнего уровней автоматизации. Каждый уровень автоматизации содержит не менее одного объекта автоматизации, которые связаны между собой через глобальную вычислительную сеть. Взаимодействие может осуществляться через защищенные каналы информационного обмена глобальной вычислительной сети.

Каждый объект автоматизации содержит в своем составе не менее чем одно автоматизированное рабочее место, сервер передачи данных, сервер базы данных, которые объединены в локальную вычислительную сеть между собой. Типовое автоматизированное рабочее место содержит монитор, клавиатуру, манипулятор, электронный блок. Сервер базы данных содержит в себе централизованное хранилище информации, реализованное в виде базы данных, и вычислительно-логические модули: вычислительно-логический модуль ввода-вывода и управления информационным обменом нормативно-справочной информации, вычислительно-логический модуль планирования и контроля полетов и перелетов, вычислительно-логический модуль решения расчетных задач, вычислительно-логический модуль отображения информации на картографическом фоне. Система содержит средство отображения коллективного пользования, многофункциональное печатающее устройство, используемое для изготовления графических и табличных отчетных документов.

Вычислительно-логический модуль ввода-вывода и управления информационным обменом нормативно-справочной информации включает блок ввода-вывода и передачи информации о командирах воздушных судов, блок ввода-вывода и передачи информации о типах воздушных судов, блок ввода-вывода и передачи информации об организационно-штатной структуре, блок ввода-вывода и передачи информации об аэродромах и вертолетных площадках, а также блок ведения типовых словарей для планирования воздушных перевозок.

Вычислительно-логический модуль планирования и контроля полетов и перелетов включает блок ввода, редактирования, отображения, контроля выполнения, а также передачи сводного плана воздушных перевозок, блок ввода, редактирования, отображения, контроля выполнения, а также передачи плана перевозок руководящих должностных лиц, блок ввода, редактирования, отображения, контроля выполнения, а также передачи суточного плана, блок ввода, редактирования, отображения, передачи планов дежурств поисково-спасательных отрядов, блок представления информации о суточных полетах и перелетах в режиме контроля.

Вычислительно-логический модуль решения расчетных задач включает блок управления маршрутами и блок инженерно-штурманского расчета маршрутов.

Вычислительно-логический модуль отображения информации на картографическом фоне включает блок отображения прогнозируемого местоположения воздушного судна, блок вывода информации о маршруте и характеристиках полета летательного аппарата, блок вывода оперативной информации о состоянии аэродромов.

Автоматизированные рабочие места объекта автоматизации могут быть функционально разграничены путем предоставления рабочих мест пользователям в соответствии с занимаемой должностью, например начальника, оператора, дежурного оператора.

Система в составе программно-аппаратных средств с принципиально новым выполнением взаимосвязанных программно-аппаратных модулей, заявленных в техническом решении, работает следующим образом.

Пользователь объекта автоматизации на автоматизированном рабочем месте объекта автоматизации нижнего уровня при помощи вычислительно-логического модуля ввода-вывода и управления информационным обменом нормативно-справочной информации вводит информацию, необходимую для формирования планов перевозок (здесь и далее перевозки включают полеты и перелеты летательных аппаратов). Введенная информация попадает в централизованное хранилище информации на сервер базы данных через локальную вычислительную сеть объекта автоматизации нижнего уровня, далее через локальную вычислительную сеть объекта автоматизации нижнего уровня поступает на сервер передачи данных объекта автоматизации нижнего уровня. В свою очередь сервер передачи данных объекта автоматизации нижнего уровня связывается с сервером передачи данных объекта автоматизации верхнего уровня через глобальную вычислительную сеть для передачи имеющейся информации в централизованное хранилище сервера базы данных объекта автоматизации верхнего уровня посредством локальной вычислительной сети объекта автоматизации верхнего уровня. Теперь информация доступна на автоматизированное рабочее место объекта автоматизации верхнего уровня. Описанный информационный обмен между программно-аппаратными средствами системы между автоматизированным рабочим местом объекта автоматизации нижнего уровня и автоматизированным рабочим местом объекта автоматизации верхнего уровня используется при обмене информацией в системе контроля и координации полетов авиации.

На автоматизированном рабочем месте объекта автоматизации верхнего уровня с помощью вычислительно-логического модуля планирования и контроля полетов и перелетов формируются и утверждаются планы воздушных перевозок на месяц. Утверждение планов возможно на автоматизированном рабочем месте начальника для разграничения функциональной ответственности. Осуществление планирования в модуле возможно при помощи блока ввода, редактирования, отображения, контроля выполнения, а также передачи сводного плана воздушных перевозок и блока ввода, редактирования, отображения, контроля выполнения, а также передачи плана перевозок руководящих должностных лиц. Далее планы на месяц записываются в централизованное хранилище базы данных объекта автоматизации верхнего уровня, далее через локальную вычислительную сеть объекта автоматизации верхнего уровня поступают в сервер передачи данных верхнего уровня, через глобальную вычислительную сеть - на сервер передачи данных объекта автоматизации нижнего уровня и посредством локальной вычислительной сети объекта автоматизации нижнего уровня записываются в централизованном хранилище сервера базы данных объекта автоматизации нижнего уровня и становятся доступными на автоматизированном рабочем месте объекта автоматизации нижнего уровня в вычислительно-логическом модуле планирования и контроля полетов и перелетов.

На основании планов воздушных перевозок на месяц на автоматизированном рабочем месте формируются и согласовываются суточные планы полетов и перелетов. Согласование суточных планов для разграничения функциональной ответственности должностных лиц можно проводить на автоматизированном рабочем месте начальника. Суточные планы записываются на централизованное хранилище сервера базы данных объекта автоматизации нижнего уровня. Формирование суточных планов может быть осуществлено в вычислительно-логическом модуле планирования и контроля полетов и перелетов посредством блока ввода, редактирования, отображения, контроля выполнения, а также передачи суточного плана, блока ввода, редактирования, отображения, передачи планов дежурств поисково-спасательных отрядов. Суточные планы централизованного хранилища сервера базы данных объекта автоматизации нижнего уровня через локальную вычислительную сеть становятся доступными для корректировки и утверждения на автоматизированном рабочем месте объекта автоматизации верхнего уровня посредством описанного ранее способа информационного обмена. После утверждения информация о суточных полетах и перелетах описанным выше способом информационного обмена становится доступной на автоматизированном рабочем месте объекта автоматизации нижнего уровня.

Для осуществления контроля суточных планов должностное лицо на автоматизированном рабочем месте объекта автоматизации нижнего уровня вводит фактические данные о выполнении полетов и перелетов в вычислительно-логический модуль планирования и контроля полетов и перелетов. Информация может вводиться в блок ввода, редактирования, отображения, контроля выполнения, а также передачи суточного плана системы контроля и координации полетов авиации. Отображение фактического использования воздушного пространства в соответствии с утвержденными суточными планами, в том числе скорректированных суточных планов дежурств поисково-спасательных отрядов описанным выше способом информационного обмена становится доступным на автоматизированном рабочем месте объекта автоматизации верхнего уровня.

С целью координации и контроля полетов авиации вычислительно-логический модуль решения расчетных задач объекта автоматизации нижнего уровня, на основании информации из утвержденных суточных планов и нормативно-справочной информации вычислительно-логического модуля ввода-вывода и управления информационным обменом нормативно-справочной информации, осуществляет инженерно-штурманские расчеты маршрутов и траектории маршрутов, для их отображения в вычислительно-логическом модуле отображения информации на картографическом фоне. Произведенные расчеты в автоматическом режиме описанным способом информационного обмена становятся доступны на автоматизированном рабочем месте объекта автоматизации верхнего уровня.

Экран коллективного пользования и многофункциональное печатающее устройство, как вариант, можно использовать на объекте автоматизации верхнего уровня. Экран коллективного пользования в системе служит для отображения текущей информации о системе контроля и координации полетов авиации путем использования блока представления информации о суточных полетах и перелетах в режиме контроля вычислительно-логического модуля планирования и контроля полетов и перелетов. Многофункциональное печатающее устройство служит для вывода на печать планов полетов и перелетов. Экран коллективного пользования и многофункциональное печатающее устройство возможно размещать на объекте автоматизации верхнего уровня.

Описанная система контроля и координации полетов авиации, включающая описанные программно-аппаратные средства и взаимосвязанные вычислительно-логические модули, позволяет по сравнению с аналогами достичь технического результата - обеспечить максимальную оперативность обработки информации о планируемых и выполняемых полетах и перелетах.

Заявляемая на регистрацию система контроля и координации полетов авиации может быть выполнена с помощью известных промышленных средств.

Специалисту в данной области техники очевидно множество других вариантов осуществления изобретения, представленных в приведенном выше описании и чертежах. Поэтому следует понимать, что изобретение не ограничивается конкретным раскрытием воплощения, и другие варианты выполнения могут быть включены в объем предлагаемой формулы.

Система контроля и координации полетов авиации содержит верхний уровень автоматизации и нижние уровни автоматизации. Верхний уровень автоматизации содержит автоматизированные рабочие места, сервер передачи данных, сервер базы данных, средство отображения коллективного пользования, многофункциональное печатающее устройство. Каждый из нижних уровней автоматизации содержит объекты автоматизации, связанные глобальной вычислительной сетью. Каждый из объектов автоматизации содержит автоматизированные рабочие места, сервер передачи данных, сервер базы данных, объединенных локальной вычислительной сетью. Сервер базы данных для всех уровней автоматизации содержит вычислительно-логические модули ввода-вывода и управления информационным обменом нормативно-справочной информации, вычислительно-логический модуль планирования и контроля полетов и перелетов, модуль решения расчетных задач, модуль отображения информации на картографическом фоне, централизованное хранилище информации. Обеспечивается оперативность обработки информации о планируемых полетах и перелетах. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Система контроля и координации полетов авиации, содержащая не менее двух автоматизированных рабочих мест, средство отображения коллективного пользования, многофункциональное печатающее устройство, используемое для изготовления графических и табличных отчетных документов, сервер базы данных, включающий централизованное хранилище информации, отличающаяся тем, что она состоит из верхнего и не менее одного нижнего уровней автоматизации, каждый из которых может содержать не менее чем один объект автоматизации, при этом объекты автоматизации уровней связаны через глобальную вычислительную сеть, включают каждый не менее чем одно автоматизированное рабочее место, сервер передачи данных, сервер базы данных, содержащий также вычислительно-логические модули ввода-вывода и управления информационным обменом нормативно-справочной информации, планирования и контроля полетов и перелетов, решения расчетных задач, отображения информации на картографическом фоне, при этом сервер базы данных, сервер передачи данных и автоматизированное рабочее место внутри одного объекта автоматизации объединены в локальную вычислительную сеть.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что автоматизированное рабочее место содержит монитор, клавиатуру, манипулятор, электронный блок.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что система использует защищенные каналы информационного обмена глобальной вычислительной сети.

4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что вычислительно-логический модуль ввода-вывода и управления информационным обменом нормативно-справочной информации включает блоки ввода-вывода и передачи информации о командирах воздушных судов, о типах воздушных судов, об организационно-штатной структуре, об аэродромах и вертолетных площадках, а также блок ведения типовых словарей для планирования воздушных перевозок.

5. Система по п. 1, отличающаяся тем, что вычислительно-логический модуль планирования и контроля полетов и перелетов включает блоки ввода, редактирования, отображения, контроля выполнения, а также передачи сводного плана воздушных перевозок, плана перевозок руководящих должностных лиц, суточного плана, блок ввода, редактирования, отображения и передачи планов дежурств поисково-спасательных отрядов, блок представления информации о суточных полетах и перелетах в режиме контроля.

6. Система по п. 1, отличающаяся тем, что вычислительно-логический модуль решения расчетных задач включает блоки управления маршрутами и инженерно-штурманского расчета маршрутов.

7. Система по п. 1, отличающаяся тем, вычислительно-логический модуль отображения информации на картографическом фоне включает блоки отображения прогнозируемого местоположения воздушного судна, вывода информации о маршруте и характеристиках полета летательного аппарата, вывода оперативной информации о состоянии аэродромов.

8. Система по п. 1, отличающаяся тем, что в состав объекта автоматизации входят автоматизированные рабочие места разных функциональных рабочих мест пользователей.