一种航班位置信息回放系统及回放方法。系统包括数据库、数据处理模块、回放控制终端、回放显示终端；数据处理模块分别与数据库、回放控制终端和回放显示终端相连接。本发明优点：(a)采用数据库存储航班位置信息，为回放条件数据项配置索引，提高回放数据的查询速度，实现数据回放的实时性；(b)回放初始化时的有效信息显示，只保留和显示指定时间内有位置更新的航班的航班信息，包括航班的历史信息，删除指定时间内无位置更新的航班的航班信息；(c)自适应的时间分段式回放，采用回放缓存数据按时间段读取的方式，极大降低回放控制终端数据缓存压力，时间段长度随回放快进或慢进自适应调整，保障了回放的流畅性。
1.一种航班位置信息回放系统，其特征在于：所述的航班位置信息回放系统包括：数据库(1)、数据处理模块(2)、回放控制终端(3)、回放显示终端(4)；其中：数据处理模块(2)分别与数据库(1)、回放控制终端(3)和回放显示终端(4)相连接。
2.根据权利要求1所述的航班位置信息回放系统，其特征在于：数据库(1)采用SQL Server、MySQL、Oracle在内的通用关系型数据库。
3.一种利用权利要求1所述的航班位置信息回放系统的回放方法，其特征在于：所述的回放方法包括回放初始化阶段和双缓存回放阶段；所述的回放初始化阶段包括按顺序执行的下列步骤：步骤一、获取回放起始时刻之前指定时间内具有位置更新的航班数据的S101阶段：数据处理模块(2)接收到回放控制终端(3)的回放指令后，从数据库(1)中获取回放起始时刻之前指定时间内具有位置更新的航班数据，其中指定时间取航班位置信息更新周期的2倍，航班位置信息更新周期表示一个航班下发位置信息的时间周期；
步骤二、获取具有位置更新的航班的连续历史位置数据的S102阶段：根据S101阶段获取的具有位置更新的航班数据，从数据库(1)中获取这些航班的连续历史位置数据，即从离回放起始时刻最近的一次航班起飞时间开始到回放起始时刻之间这些航班的所有位置更新数据；
步骤三、连续历史航班位置数据显示的S103阶段：将S102阶段获取的航班的连续历史位置数据发送给回放显示终端(4)并由回放显示终端(4)进行显示；
步骤一、将上述航班的连续历史位置数据的回放时间划分成若干回放时间段，并创建回放缓存和下载缓存的S201阶段：首先将上述航班的连续历史位置数据的回放时间tstart—tend按时间长度T等间隔分成若干回放时间段，其中：tstart为回放起始时刻，tend为回放截止时刻，Pi为当前回放时间段，Pi+1为下一个回放时间段；然后创建回放缓存和下载缓存，其中回放缓存用于存放当前回放时间段内的航班历史位置数据，下载缓存用于存放下一个要回放的时间段内的航班历史位置数据；
步骤二、下载第一个时间段内的数据到回放缓存的S202阶段：回放时，首先由数据处理模块(2)从数据库(1)中下载第一个回放时间段内的航班历史位置数据到回放缓存；
步骤三、开始回放数据并下载下一个回放时间段内的数据到下载缓存的S203阶段：数据处理模块(2)从回放缓存中获取航班历史位置数据并按照预先设定的回放速度发送给回放显示终端(4)，之后由回放显示终端(4)进行回放，然后从回放缓存中删除已回放过的航班历史位置数据；同时，并行执行下一个回放时间段内的航班历史位置数据下载，并将下载获得的航班历史位置数据存入下载缓存中；
步骤四、判断回放缓存数据是否回放结束的S204阶段：判断回放缓存中的数据是否已经回放完毕，如果判断结果为“是”，则进入下一步S205阶段；否则重复本步骤；
步骤五、判断下一个回放时间段内的数据下载是否完毕的S205阶段：判断下一个回放时间段内的航班历史位置数据的下载是否完毕，如果判断结果为“是”，则进入下一步S206阶段；否则重复本步骤；
步骤六、将下载缓存的数据存入回放缓存，清空下载缓存的S206阶段：将下载缓存中下载的接下来要回放的下一个回放时间段内的航班历史位置数据存入回放缓存，同时清空下载缓存中的航班历史位置数据，为下载后续回放时间段内的航班历史位置数据做准备；
步骤七、判断全部航班历史位置数据是否回放完毕的S207阶段：判断回放缓存中的航班历史位置数据是否为空，如果判断结果为“是”，说明回放缓存和下载缓存中均无航班历史位置数据，回放结束；否则下一步返回S203阶段。
航班位置信息回放系统和回放方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种航班位置信息回放系统和回放方法，其用于回放存储在数据库中的历史航班位置信息。
背景技术
[0002] 目前，民航系统中对航空器位置信息的监控有多种方式，空管系统中的主要监视手段有一次雷达、二次雷达以及正在推动实施的ADS-B，航空公司主要采用ACARS POS报来实现航班位置信息的实时跟踪监视。航班监视数据的记录和回放系统可以对这些航班位置信息进行记录保存和回放。航班位置信息的回放可以方便有关人员对航班运行态势进行更加直观的分析；同时，当航空器在运行过程中出现特殊情况时，可以通过回放系统帮助分析出现特殊情况的原因，方便调查。
[0003] 现在，民航系统中航班位置信息的记录和回放一般采用传统的记录仪实现，由于数据是以文件的形式存储在硬盘中，因此回放时文件内容的读取需要耗费大量的时间，从而导致回放快进的速度有限，也不利于选择性回放，例如只回放某几个航班的位置信息，或从某个机场起飞的航班等。与传统的视频或语音回放不同，航班位置信息的回放关注航班的历史位置信息的连续性，就是在回放初始化时，要将回放起始时刻之前的有关航班的历史位置信息在回放显示终端中显示出来。同时，回放数据的获取是需要时间的，采用先获取数据后回放数据，容易导致回放过程中出现卡顿现象，所以应该采用相应措施避免不必要的卡顿。
发明内容
[0004] 为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种航班位置信息回放系统和回放方法。
[0005] 为了达到上述目的，本发明提供的航班位置信息回放系统包括：数据库、数据处理模块、回放控制终端、回放显示终端；其中：数据处理模块分别与数据库、回放控制终端和回放显示终端相连接。
[0006] 数据库1采用SQL Server、MySQL、Oracle在内的通用关系型数据库。
[0007] 本发明提供的航班位置信息回放系统的回放方法包括回放初始化阶段和双缓存回放阶段；所述的回放初始化阶段包括按顺序执行的下列步骤：
[0008] 步骤一、获取回放起始时刻之前指定时间内具有位置更新的航班数据的S101阶段：数据处理模块接收到回放控制终端的回放指令后，从数据库中获取回放起始时刻之前指定时间内具有位置更新的航班数据，其中指定时间取航班位置信息更新周期的2倍，航班位置信息更新周期表示一个航班下发位置信息的时间周期；
[0009] 步骤二、获取具有位置更新的航班的连续历史位置数据的S102阶段：根据S101阶段获取的具有位置更新的航班数据，从数据库中获取这些航班的连续历史位置数据，即从离回放起始时刻最近的一次航班起飞时间开始到回放起始时刻之间这些航班的所有位置更新数据；
[0010] 步骤三、连续历史航班位置数据显示的S103阶段：将S102阶段获取的航班的连续历史位置数据发送给回放显示终端并由回放显示终端进行显示；
[0011] 所述的双缓存回放阶段包括按顺序执行的下列步骤：
[0012] 步骤一、将上述航班的连续历史位置数据的回放时间划分成若干回放时间段，并创建回放缓存和下载缓存的S201阶段：首先将上述航班的连续历史位置数据的回放时间tstart—tend按时间长度T等间隔分成若干回放时间段，其中：tstart为回放起始时刻，tend为回放截止时刻，Pi为当前回放时间段，Pi+1为下一个回放时间段；然后创建回放缓存和下载缓存，其中回放缓存用于存放当前回放时间段内的航班历史位置数据，下载缓存用于存放下一个要回放的时间段内的航班历史位置数据；
[0013] 步骤二、下载第一个时间段内的数据到回放缓存的S202阶段：回放时，首先由数据处理模块从数据库中下载第一个回放时间段内的航班历史位置数据到回放缓存；
[0014] 步骤三、开始回放数据并下载下一个回放时间段内的数据到下载缓存的S203阶段：数据处理模块从回放缓存中获取航班历史位置数据并按照预先设定的回放速度发送给回放显示终端，之后由回放显示终端进行回放，然后从回放缓存中删除已回放过的航班历史位置数据；同时，并行执行下一个回放时间段内的航班历史位置数据下载，并将下载获得的航班历史位置数据存入下载缓存中；
[0015] 步骤四、判断回放缓存数据是否回放结束的S204阶段：判断回放缓存中的数据是否已经回放完毕，如果判断结果为“是”，则进入下一步S205阶段；否则重复本步骤；
[0016] 步骤五、判断下一个回放时间段内的数据下载是否完毕的S205阶段：判断下一个回放时间段内的航班历史位置数据的下载是否完毕，如果判断结果为“是”，则进入下一步S206阶段；否则重复本步骤；
[0017] 步骤六、将下载缓存的数据存入回放缓存，清空下载缓存的S206阶段：将下载缓存中下载的接下来要回放的下一个回放时间段内的航班历史位置数据存入回放缓存，同时清空下载缓存中的航班历史位置数据，为下载后续回放时间段内的航班历史位置数据做准备；
[0018] 步骤七、判断全部航班历史位置数据是否回放完毕的S207阶段：判断回放缓存中的航班历史位置数据是否为空，如果判断结果为“是”，说明回放缓存和下载缓存中均无航班历史位置数据，回放结束；否则下一步返回S203阶段。
[0019] 本发明提供的航班位置信息记录和回放方法的优点是：(a)采用数据库存储航班位置信息，为回放条件数据项配置索引，提高回放数据的查询速度，实现数据回放的实时性；(b)回放初始化时的有效信息显示，只保留和显示指定时间内有位置更新的航班的航班信息，包括航班的历史信息，删除指定时间内无位置更新的航班的航班信息；(c)自适应的时间分段式回放，采用回放缓存数据按时间段读取的方式，极大降低回放控制终端数据缓存压力，时间段长度随回放快进或慢进自适应调整，保障了回放的流畅性。
附图说明
[0020] 图1为本发明提供的航班位置信息回放系统结构示意图；
[0021] 图2是本发明提供的航班位置信息回放方法中回放初始化阶段流程图；
[0022] 图3是本发明提供的航班位置信息回放方法中回放时间段设定过程示意图；
[0023] 图4是本发明提供的航班位置信息回放方法中双缓存回放阶段流程图。
具体实施方式
[0024] 下面结合附图和具体实施例对本发明提供的航班位置信息回放系统和回放方法进行详细说明。
[0025] 如图1所示，本发明提供的航班位置信息回放系统包括：数据库1、数据处理模块2、回放控制终端3、回放显示终端4；其中：数据处理模块2分别与数据库1、回放控制终端3和回放显示终端4相连接；所述的数据处理模块2接收一次雷达、二次雷达、ADS-B、ACARS POS报在内的航班位置数据，然后对这些数据进行融合，并以统一的结构存入数据库1中预先建立的相应数据表中；所述的数据表按一定的时间周期建立，以避免所有数据存在一个大表中，从而延长数据查询时间；建立数据表时，为与回放条件相关的数据项配置索引，以提高回放数据的获取速度；其中，数据库1可以采用SQL Server，MySQL，Oracle在内的通用关系型数据库；数据处理模块2接收回放控制终端3的回放指令，从数据库1中获取需要回放的数据，并将要回放的数据按指定的速度发送给回放显示终端4进行回放；同时，数据处理模块2接收回放控制终端3发出的暂停、开始、快进、慢进在内的指令，以控制整体的回放过程。
[0026] 利用上述航班位置信息回放系统的回放方法包括回放初始化阶段和双缓存回放阶段；如图2所示，所述的回放初始化阶段包括按顺序执行的下列步骤：
[0027] 步骤一、获取回放起始时刻之前指定时间内具有位置更新的航班数据的S101阶段：数据处理模块2接收到回放控制终端3的回放指令后，从数据库1中获取回放起始时刻之前指定时间内具有位置更新的航班数据，其中指定时间取航班位置信息更新周期的2倍，航班位置信息更新周期表示一个航班下发位置信息的时间周期；
[0028] 步骤二、获取具有位置更新的航班的连续历史位置数据的S102阶段：根据S101阶段获取的具有位置更新的航班数据，从数据库1中获取这些航班的连续历史位置数据，即从离回放起始时刻最近的一次航班起飞时间开始到回放起始时刻之间这些航班的所有位置更新数据；
[0029] 步骤三、连续历史航班位置数据显示的S103阶段：将S102阶段获取的航班的连续历史位置数据发送给回放显示终端4并由回放显示终端4进行显示。
[0030] 如图4所示，所述的双缓存回放阶段包括按顺序执行的下列步骤：
[0031] 步骤一、将上述航班的连续历史位置数据的回放时间划分成若干回放时间段，并创建回放缓存和下载缓存的S201阶段：如图3所示，首先将上述航班的连续历史位置数据的回放时间tstart—tend按时间段长度T等间隔分成若干回放时间段，其中：tstart为回放起始时刻，tend为回放截止时刻，Pi为当前回放时间段，Pi+1为下一个回放时间段；然后创建回放缓存和下载缓存，其中回放缓存用于存放当前回放时间段内的航班历史位置数据，下载缓存用于存放下一个要回放的时间段内的航班历史位置数据；
[0032] 步骤二、下载第一个时间段内的数据到回放缓存的S202阶段：回放时，首先由数据处理模块2从数据库1中下载第一个回放时间段内的航班历史位置数据到回放缓存；
[0033] 步骤三、开始回放数据并下载下一个回放时间段内的数据到下载缓存的S203阶段：数据处理模块2从回放缓存中获取航班历史位置数据并按照预先设定的回放速度发送给回放显示终端4，之后由回放显示终端4进行回放，然后从回放缓存中删除已回放过的航班历史位置数据；同时，并行执行下一个回放时间段内的航班历史位置数据下载，并将下载获得的航班历史位置数据存入下载缓存中；
[0034] 步骤四、判断回放缓存数据是否回放结束的S204阶段：判断回放缓存中的数据是否已经回放完毕，如果判断结果为“是”，则进入下一步S205阶段；否则重复本步骤；
[0035] 步骤五、判断下一个回放时间段内的数据下载是否完毕的S205阶段：判断下一个回放时间段内的航班历史位置数据的下载是否完毕，如果判断结果为“是”，则进入下一步S206阶段；否则重复本步骤；
[0036] 步骤六、将下载缓存的数据存入回放缓存，清空下载缓存的S206阶段：将下载缓存中下载的接下来要回放的下一个回放时间段内的航班历史位置数据存入回放缓存，同时清空下载缓存中的航班历史位置数据，为下载后续回放时间段内的航班历史位置数据做准备；
[0037] 步骤七、判断全部航班历史位置数据是否回放完毕的S207阶段：判断回放缓存中的航班历史位置数据是否为空，如果判断结果为“是”，说明回放缓存和下载缓存中均无航班历史位置数据，回放结束；否则下一步返回S203阶段。
[0038] 所述的双缓存回放阶段中的回放时间段长度T是根据回放速度自适应调整的，调整方法是：根据回放控制终端3指定的回放速度，等比例更新分段式回放的回放时间段长度T，假如回放速度为正常速度的n倍，则回放时间段长度T变为nT，以避免一次回放的数据量需求大于回放缓存的数据量，保障回放的流畅性。
