民航空管網絡系統互聯的設計與實現

胡杰龍

（中國民航飛行學院綿陽分院，四川 綿陽621000）

民航空管的網格系統主要包含網格系統架構，網格建設步驟，網格建設工具等等，本文主要結合在這幾個方面進行具體的路徑分析，探討網格系統的優化設計，從而緩解信息孤島的存在。

1 民航空管網格系統互聯設計的必要性

1.1 進入到新時代以來，我國的技術化水平和信息化水平不斷提升，這也成為我國改革開放之后的一項重大成就。近些年來，隨著人們生活水平的不斷提高，對于高質量的交通需求也越來越旺盛，因而只有不斷進行信息化的建設，加快規模化發展，提高發展的質量，降低發展的成本，避免信息服務不及時影響人們公眾滿意程度，才能促進民航事業的可持續發展。

1.2 信息孤島在民航領域是廣泛存在的，這種現象本身具有復雜性，因而要從安全性和高技術性的角度來對民航運行的可靠性進行全面的分析，盡可能的通過準確的信息發布，排除飛機故障原因，天氣原因，流量控制，地面保障等等造成的航班延誤等問題，提高民眾對于航空事業發展的滿意程度。

1.3 網格系統互連的優化設計可以對民航空管機場航空公司進行有效的協調，打破這種信息封閉的狀態，提高相互之間的溝通效率，提高信息的通暢程度，盡可能地實現信息的共享，避免這種模塊化的發展導致各自為戰[1]。

2 民航空管網格系統互聯設計的路徑

民航信息服務是航空事業發展的最重要組成部分之一，通過有效的信息服務不僅可以為旅客提供更加真實，準確及時的信息，還可以提高民眾對于航空事業的滿意程度，對于現代旅游業發展、運輸業發展、物流業發展都具有非常重要的意義，因而建設完善的民航空管網格系統，尤其是通過互聯設計的路徑提高發展的效率，可以促進航空事業發展的可持續水平提升。

2.1 民航空管網格系統互聯設計的原則

第一，在設計的過程當中要遵守分布性原則，網格系統本身就是一臺超級規模的云計算機，可以將分布在不同地理位置的相映數據自動地抓取到這個主端服務器當中，并且通過實驗的設備來進行異構重分，這種資源的有效調度方式滿足了現代航空運輸信息的發布需求。

第二，在設計的過程當中要遵守共享性原則，也就是說網格的設計最根本目的就是進行大量數據信息的共享，打破原有的信息孤島模式，并且在現有的云計算和數據庫框架之內，盡可能的利用計算資源存儲資源通信資源，軟件資源信息和知識的資源來進行優化調度。

第三，在系統設計的過程當中要遵循自適應原則，滿足目前不同系統的應用范圍和應用規模，針對各種資源的靈活變化進行數據運行方式的調整，時時刻刻適應目前的網絡規模，進行相應的整體性能保護，按照用戶的需求提供最為滿意的服務，使得系統設計的自適應能力不斷提升。

第四，在設計過程當中要遵循自相似原則，也就是說無論對已經設計出的交互功能進行如何放大或者如何縮小，都要保持整體的相似性，也就是說要維護性質的穩定，同時全球性的網格，國家級的網格和地域性的網格也要具有同樣的功能性質具有相似性，只是在處理能力方面具有一些細微的差異，因而設置好科學的物理發展規制，遵循相應的規則來進行設計是非常必要的。

第五，在設計的過程當中要遵循異構性原則，也就是要對整個網絡空間內的相關異構資源進行協調與配置，避免跨區域的信息溝通，影響整個管理區域的實際溝通效果，要按照不同的計算機類型，計算機分布方式，計算機運行能力來對其運行的結構操作系統和應用軟件進行調整，滿足多層次的系統發展要求。

第六，在設計的過程當中還要遵循可擴展的原則，本質上來講，網格系統的交互設計師在不斷更新換代和升級的，而且其自我的學習能力和自適應能力都比較強，早期元計算系統的規模較小，已經不適應當前的計算模式，但是通過系統更改的方式仍然可以對原有的網格設計進行升級，因而在交互功能實現的過程當中，也要從更大的角度來對目前網格資源的增加引起的不適應性進行全面的思考，避免由于規制不同造成網格下降或者網格延遲，必須要適應未來規模的變化，具有可擴展性。

2.2 網格交互設計的計算方式

首先，技術人員可以采用分布式超級計算方式，將不同的點線面充分的利用在一起，并且通過云計算的方式將各種中間軟件聯合在一起，形成計算合力，這樣的分布方式可以結合軍事仿真項目和express 項目進行分析。這種仿真項目的應用還可以盡可能的拓展數據分析的規模，滿足數字相對論的相關運動規律，進行先進計算基礎同盟的設計，利用國際化的先進計算能力來進行集中的數字處理。其次，在設計的過程當中，可以采用數據密集型計算的方式，利用歐洲數據網格以及其他的拓展型網格來進行相應的存儲傳輸和處理，這樣的方式可以拓展目前的計算功能，在更廣泛的平臺上進行數據網格環境的相關測試。再次，在設計的過程當中，還可以應用遠程沉浸式設計方法，對于計算和交互信息傳輸的環境進行全時態的真實反饋，這種模擬方式真實度可以達到99.8%以上，是純粹虛擬空間的真實映射。最后，這種可視化的模式在未來網絡空間構建的過程當中應用的也會越來越廣泛，只有滿足沉浸式建設的相關探討，才能夠降低計算的成本，在不同的環境內對超級計算數據進行可視化分析以及交互性分析。

2.3 沙漏結構與交互結構

結構設計是整個網格系統交互設計的關鍵點之一，通過結構的調整可以完善網格的基本功能，并不斷提升其運行性能，利用集成化的方式來進行有效地運轉機制建設。

（1）五層沙漏結構是目前網格交互設計當中最為主要的一種方式，它的中心思想就是通過協議來進行不同部門的協調，通過軟件開發工具來不斷提升結構的完整性。目前五層沙漏模式主要包含的成績為應用層匯聚層，資源層，連接層和構造層，層層遞進等級越來越高。應用層關注的內容主要是工具與應用，匯聚層關注的主要是目錄代理診斷與監控。資源層與連接層關注的主要是資源與服務安全訪問。達到構造層之后主要是對各種資源例如計算機存儲設備等等進行結構性的升級，這種五層沙漏式的交互設計不僅可以實現資源的遠紀錄共享，還可以在構造層，連接層，資源層，匯聚層和應用層上對資源進行不同的系統處理。

（2）網絡構造的基本功能就是對資源進行協調，提高控制的效果，利用不同的網絡接口來進行資源的廣泛調度，這種資源可以是計算資源，也可以是存儲資源網絡資源，甚至是傳感器資源。在系統調動的過程當中，要遵循內部協議，對于外部的相關環境進行全面的分析，內部的構造空間越豐富，整體的計算效果就會越完善。

（3）在系統工作的過程當中，還要從連接層的基本通信功能來進行認證與分析，利用網格事務處理模式進行數據的優化傳輸，對路由和命名等相關的功能進行協調與控制，避免安全事件發生造成整個運行不暢，甚至是用戶和資源的丟失，同時這種交互設計還要滿足不同級別的控制路徑，按照協議來進行單獨數據的處理與保護，允許網格使用者來進行控制和認證[2]。

（4）在未來發展的過程當中，要著重進行單個資源共享的建設，尤其是數字的初始化全過程監控與遠程控制，通過單個資源的共享操作進行全局的狀態調整，實現跨資源的匯聚，協調好匯聚層的主要功能來實現資源的真正共享，并且要從應用程序員的觀點和格局來對待整個項目的具體運行[3]。

綜上所述，民航網格系統交互設計是一項系統復雜的工程，應該從不同的層級和角度來對該問題進行全面的思考，從本文分析可知，研究民航網格系統交互設計，有利于我們從問題的角度看待目前交互能力與信息輸出之間存在的矛盾，因而我們要加強系統分析，探討層次化發展路徑，應用五格沙漏系統等進行相應的數據拓展、數據優化。