民航广域信息管理技术

本书从理论与应用的角度详细介绍了民航广域信息管理技术的知识，内容包括：世界民航发展概述；民航广域信息管理概述；国际民航广域信息管理技术发展概况；我国民航广域信息管理技术发展概况及实施规划；民航广域信息管理的功能架构；民航广域信息管理技术进展与应用；民航广域信息管理技术未来展望。本书力求内容全面、概念清晰，每章均精选了一定的思考题，涵盖核心教学内容，难易适中，便于学生自学和教师施教。

罗喜伶，副教授，副院长，北京航空航天大学电子信息工程学院博士后。荣获北航第七届”我爱我师——我心中*戴的老师”十佳教师称号，2008年度北航蓝天新星，协同式网络化空中交通管理系统研究*创新团队核心成员。主持了国家自然基金、国家863计划、工信部民机科研重点项目、北京市科委重点项目、航天支撑计划项目各1项，参与项目10余项。荣获国家科技进步一等奖1项、二等奖1项、部级科技进步一等奖3项。在国内外发表论文20余篇，申请国家发明专利15项（已授权10项），软件著作权15项。

第1章 世界民航发展概述 1
1.1 世界民航发展概况 2
1.1.1 民航的发展初期 2
1.1.2 民航的大发展 3
1.1.3 民航的全球化 4
1.2 中国民航发展概况 6
1.2.1 解放前我国民航的发展 6
1.2.2 新中国民航的发展 8
1.3 主要民航组织 13
1.3.1 国际民航组织机构 13
1.3.2 国内民航机构组成 19
1.4 现代民航概述 25
1.4.1 商业航空 26
1.4.2 通用航空 26
本章小结 30
第2章 民航广域信息管理概述 32
2.1 民航广域信息管理需求背景 33
2.2 民航广域信息管理发展与内涵 35
2.2.1 广域信息管理系统的基本组成 36
2.2.2 广域信息管理系统概念的演变 39
2.3 民航广域信息管理架构与核心 46
2.3.1 民航系统架构概述 46
2.4 民航广域信息管理优势 55
2.5 民航广域信息管理对我国民航发展的意义 56
本章小结 57

第3章 国际民航广域信息管理技术发展概况 59
3.1 美国SWIM发展概况 61
3.1.1 整体建设规划 63
3.1.2 组织架构及运行机制 68
3.1.3 技术发展历程 72
3.2 欧洲SWIM发展概况 92
3.2.1 整体建设规划 94
3.2.2 组织机构及运行机制 99
3.2.3 技术发展历程 100
3.3 国际合作与交流 116
本章小结 119
第4章 我国民航广域信息管理技术发展概况及实施规划 122
4.1 民航信息化建设现状及相关技术规范 123
4.1.1 民航信息化建设现状 123
4.1.2 民航ATM信息系统相关技术规范 128
4.2 民航广域信息管理现状 131
4.2.1 各类民航业务信息管理现状 131
4.2.2 面向服务的民航数据高效共享机制 139
4.3 民航广域信息管理实施规划 147
4.3.1 发展战略与组织架构 148
4.3.2 关键任务 151
4.3.3 实施时间表 152
本章小结 154
第5章 民航广域信息管理功能架构 156
5.1 民航广域信息管理整体功能架构 157
5.1.1 民航地地和空地广域信息管理 157
5.1.2 民航广域信息管理整体功能架构 158
5.2 民航广域信息管理核心服务 160
5.2.1 消息服务 161
5.2.2 接口管理 165
5.2.3 安全服务 172
5.2.4 企业服务管理 178
5.3 民航广域信息管理基础设施 180
5.3.1 边界保护 180
5.3.2 消息中间件 181
5.3.3 地地、地空通信网络 182
5.3.4 数据存储 183
5.3.5 安全支持 183
5.4 民航广域信息管理企业治理 183
5.4.1 运行管理 184
5.4.2 策略治理 187
5.5 民航广域信息管理服务管理 189
5.5.1 数据/网络支持服务 189
5.5.2 服务运维管理 190
本章小结 191
第6章 民航广域信息管理技术进展与应用 193
6.1 国外SWIM进展 194
6.1.1 美国SWIM进展 194
6.1.2 欧洲SWIM进展 199
6.2 民航业务数据交换 202
6.2.1 航空信息交换 202
6.2.2 气象信息交换 206
6.2.3 航班信息交换 210
6.3 民航广域信息管理技术的应用 225
6.3.1 数字航空信息管理（D-AIM） 226
6.3.2 SWIM注册库 235
6.3.3 空管SWIM仿真平台 242
本章小结 249
第7章 民航广域信息管理技术未来展望 251
7.1 航空器接入SWIM 252
7.2 新技术融合 253
7.2.1 微服务 254
7.2.2 云计算 255
7.2.3 大数据 256
7.3 发展前景及挑战 257
本章小结 259
缩略语 260
参考文献 266

广域信息管理是一种从信息层面整合空中交通管理网络的全新的覆盖全系统范围的民航信息管理方式，可以通过“虚拟信息池”提供高质量、一致的民航运行信息，并进行共享与交换，推动信息交换由传统的点到点的专用信息交换方式向基于网络化的分布式交换方式转换，使得地理位置相对分散的多个数据源能够协同更新同类数据，并使得同类信息能够及时、准确地到达所需用户，以达到不同用户能够根据多源、异质的信息进行协同决策，实现在运行层面保持共同的情景意识和态势感知，进而推动新一代空中交通管理运行概念和模式的实现。
本书主要介绍民航广域信息管理技术，内容共7章，第1章简要介绍世界民航发展概况、主要民航组织和现代民航概况；第2章介绍民航广域信息管理概况，包括需求背景、发展与内涵、架构与核心及其优势和对我国民航发展的意义；第3章介绍国际民航广域信息管理技术发展概况，主要以欧美为代表，阐述了整体建设规划、组织机构及运行机制、技术发展历程等，并介绍了国际合作与交流；第4章介绍我国民航广域信息管理技术发展概况及实施规划，描述了我国民航信息化建设和广域信息管理研究现状，以及广域信息管理实施规划；第5章详细阐述了广域信息管理的功能架构、核心服务、基础设施和治理等内容；第6章介绍了广域信息管理技术进展和应用，介绍了欧美SWIM进展、民航业务数据交换和SWIM技术的应用，阐述了自主研发的空管广域信息共享仿真平台；第7章介绍了广域信息管理技术的未来展望，包括航空器接入SWIM和新技术融合等。
本书在编写中，重点体现了以下几个方面的特色：
（1）突出SWIM的演变与发展历程。详细介绍了以美国、欧洲和ICAO为代表的国际上SWIM的演变与发展历程，结合我国的发展，阐述了SWIM的概念、发展和实施的演进变迁。
（2）力求概念准确、内涵丰富。详细准确地描述了SWIM的管理与功能架构、核心服务、基础设施、企业治理和管理服务等定义和概念，阐述其丰富内涵。
（3）体现理论与实际相结合。介绍欧洲航空安全组织、美国联邦航空管理局的研发成果，以及编者组织研发的SWIM仿真平台，阐述了全球SWIM的发展与实践。该平台是“十二五”空天电子信息实验教学示范中心重点建设内容之一。
编者依托北京航空航天大学交通信息工程及控制一级学科，瞄准国际广域信息管理技术发展前沿，以国家空管新航行系统技术重点实验室、民航数据通信及新航行系统科研基地、地球空间信息技术协同创新中心、先进航空导航与空管技术*工程研究中心、网络化协同空管技术北京市重点实验室、通用航空技术北京实验室近年取得的相关科研成果为主线，根据编者主持或参与完成的与广域信息管理系统（SWIM）研究相关的系列课题项目研究，结合自主研发的空管广域信息共享仿真平台，编撰而成此教材。
本书由罗喜伶副教授、王珺珺副教授编著。在编写过程中得到了王忠波、赵汨龙、范佳欣、孟庆涛、杨斯、罗斐翔、曾峰、刘硕、刘佳、张博俊、左一村、王小磊、陈朝勇、孙海宁、王菲菲等大力支持和帮助；民航局空管局技术中心齐鸣高工、北京航空航天大学张有光教授和曹先彬教授对本书进行了审校。在此一并表示感谢。
感谢民航局空管局和北京航空航天大学等单位、民航局空管局技术中心张宝江、陆松涛、宋若嘉等专家对本书编写工作的大力支持；特别感谢欧洲航空安全组织（Eurocontrol）为本书提供了欧洲SWIM平台和国际互联研究的支持。
本教材适用于交通信息工程领域、通信与信息技术领域的本科生、硕（博）士生，以及民航领域的专业人士；也可供从事新一代空中交通管理、民航信息化等相关领域的研究人员和民航爱好者参考。
限于编者的水平，书中难免有不足之处，诚恳地希望读者批评指正。