本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)壓縮轉(zhuǎn)換，尤其涉及一種低空飛行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)壓縮轉(zhuǎn)換方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在傳統(tǒng)的低空數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與傳輸中，主要通過報(bào)文、數(shù)據(jù)表的形式轉(zhuǎn)存，或者采用常規(guī)壓縮的方式進(jìn)行傳輸。常規(guī)的航跡壓縮多采用通用數(shù)據(jù)壓縮方法，如：lzma、lzma2，因?yàn)闆]有考慮數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)邏輯關(guān)系，雖然壓縮率較高，但是解壓縮需要耗時(shí)不少，壓縮后的數(shù)據(jù)不可讀。采用該種方式在面對(duì)大量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和訪問時(shí)，計(jì)算負(fù)載較高。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)壓縮方式，不能夠通過屬性對(duì)航空器飛行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速訪問，不利于快速增長(zhǎng)的低空運(yùn)行管理對(duì)空管快速、高效的工作要求?，F(xiàn)有低空飛行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)通用壓縮技術(shù)與原始數(shù)據(jù)表方式，不能夠既滿足數(shù)據(jù)壓縮又滿足數(shù)據(jù)快速訪問的需求。

2、低空數(shù)據(jù)從高維上來看是一個(gè)較為平穩(wěn)的markov過程，且飛行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的完整性要求低于運(yùn)輸航空，飛行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的定位多來自于衛(wèi)星定位，定位精度較高。低空飛行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)利用時(shí)空語義關(guān)系，由于低空運(yùn)行的特殊性，對(duì)精度要求不高，因此容許在一定程度上進(jìn)行有損壓縮，則基于此運(yùn)行特點(diǎn)，可得到既能刻畫低空航空器的飛行狀態(tài)，又能實(shí)現(xiàn)易讀性的壓縮數(shù)據(jù)。

3、傳統(tǒng)的低空飛行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)壓縮和轉(zhuǎn)儲(chǔ)的方案有以下幾個(gè)明顯的弊端：

4、1.傳統(tǒng)的低空飛行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法相對(duì)落后，采用計(jì)算機(jī)自帶的數(shù)據(jù)庫壓縮存儲(chǔ)技術(shù)，嚴(yán)重依賴于固有的硬件資源，易出現(xiàn)數(shù)據(jù)項(xiàng)重復(fù)存儲(chǔ)，浪費(fèi)大量存儲(chǔ)資源。

5、2.采用文件壓縮轉(zhuǎn)換方式，雖然擁有一定的壓縮比，但由于沒有考慮數(shù)據(jù)的時(shí)空語義特性，外部系統(tǒng)要訪問運(yùn)行數(shù)據(jù)時(shí)，需要通過解壓縮的方式，浪費(fèi)了大量計(jì)算資源，增加了耗時(shí)。

6、3.采用其他通用數(shù)據(jù)壓縮轉(zhuǎn)換方式，難以獲得數(shù)據(jù)的時(shí)空語義關(guān)系，不能夠體現(xiàn)數(shù)據(jù)質(zhì)量，異常數(shù)據(jù)查找只能采用順序查找，增加了數(shù)據(jù)查詢難度，難以滿足數(shù)據(jù)分析需求。

7、鑒于此，立足我國(guó)低空運(yùn)行管理需求，發(fā)明基于低空航空器運(yùn)行的時(shí)空語義信息，一種低空飛行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)壓縮轉(zhuǎn)換方法，為低空航空運(yùn)行安全、飛行管理與數(shù)據(jù)服務(wù)，提供技術(shù)手段和工具，實(shí)現(xiàn)針對(duì)低空航空運(yùn)行設(shè)備的全過程運(yùn)行數(shù)據(jù)流程化和規(guī)范化管理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種低空飛行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)壓縮轉(zhuǎn)換方法及系統(tǒng)，通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分離并保存至靜態(tài)數(shù)據(jù)池和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)池，并進(jìn)行非編碼形式的數(shù)據(jù)壓縮轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)重復(fù)數(shù)據(jù)的有效剔除，節(jié)約了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)資源與數(shù)據(jù)傳輸帶寬，易于其他運(yùn)行管理系統(tǒng)的查詢和使用。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、本技術(shù)第一方面提供了一種低空飛行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)壓縮轉(zhuǎn)換方法，包括以下步驟：

4、s101、基于低空飛行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)報(bào)文獲取結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)信息；

5、s102、對(duì)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)項(xiàng)分離處理，并存儲(chǔ)至靜態(tài)數(shù)據(jù)池和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)池；

6、s103、分別對(duì)存儲(chǔ)至靜態(tài)數(shù)據(jù)池和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)池中的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理；

7、s104、對(duì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理結(jié)果進(jìn)行存儲(chǔ)。

8、進(jìn)一步的，結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)信息包括卡號(hào)、呼號(hào)、機(jī)尾號(hào)、24位地址碼、時(shí)間戳、狀態(tài)、位置、自由文本。

9、進(jìn)一步的，對(duì)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)項(xiàng)分離處理，并存儲(chǔ)至靜態(tài)數(shù)據(jù)池和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)池包括以下步驟：

10、將結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)項(xiàng)分離處理，得到靜態(tài)數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)；

11、將靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至靜態(tài)數(shù)據(jù)池；

12、將動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)池。

13、進(jìn)一步的，將結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)信息中的卡號(hào)、呼號(hào)、機(jī)尾號(hào)、24位地址碼、狀態(tài)劃分為靜態(tài)數(shù)據(jù)，將結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)信息中的卡號(hào)、位置、自由文本、時(shí)間戳劃分為動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。

14、進(jìn)一步的，分別對(duì)存儲(chǔ)至靜態(tài)數(shù)據(jù)池和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)池中的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理包括以下步驟：

15、通過維護(hù)基準(zhǔn)表的滑窗比對(duì)方法對(duì)存儲(chǔ)至靜態(tài)數(shù)據(jù)池中的靜態(tài)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理；

16、通過同步歐氏距離方法對(duì)存儲(chǔ)至動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)池中的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理。

17、進(jìn)一步的，通過維護(hù)基準(zhǔn)表的滑窗比對(duì)方法對(duì)存儲(chǔ)至靜態(tài)數(shù)據(jù)池中的靜態(tài)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理包括以下步驟：

18、從靜態(tài)數(shù)據(jù)池中獲取靜態(tài)數(shù)據(jù)信息，并通過卡號(hào)匹配進(jìn)行判定其是否在已建立的基準(zhǔn)表中；

19、若判定為在已建立的基準(zhǔn)表中，則將已拆分的靜態(tài)數(shù)據(jù)，與字符-數(shù)字轉(zhuǎn)換基本表每一項(xiàng)進(jìn)行比對(duì)；若數(shù)據(jù)項(xiàng)發(fā)生改變，則將變化的數(shù)據(jù)寫入持久化存儲(chǔ)緩沖中，并更新基準(zhǔn)表。

20、進(jìn)一步的，通過同步歐氏距離方法對(duì)存儲(chǔ)至動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)池中的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理包括以下步驟：

21、從動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)池中獲取動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)信息，并基于卡號(hào)進(jìn)行計(jì)算低空航空器兩點(diǎn)之間航跡距離；

22、統(tǒng)計(jì)航空器的全時(shí)段nucp、nic和nacp數(shù)值，采用b樣條完成數(shù)據(jù)平滑，通過定位誤差的靜止判定方法抽取運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，并根據(jù)定位精度設(shè)置誤差門限；

23、通過采用垂直歐氏距離的dp算法進(jìn)行航跡壓縮計(jì)算去除冗余點(diǎn)，得到軌跡拐點(diǎn)，以第一個(gè)點(diǎn)為基準(zhǔn)，并按照位置偏移的方式得到壓縮后的點(diǎn)跡；

24、按照卡號(hào)、時(shí)間偏移、位置偏移的格式寫入動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)持久化存儲(chǔ)緩沖中。

25、進(jìn)一步的，對(duì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理結(jié)果進(jìn)行存儲(chǔ)的方式為：通過將靜態(tài)數(shù)據(jù)持久化存儲(chǔ)緩沖放置在前，動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)持久化存儲(chǔ)緩沖在后，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接。

26、本技術(shù)第二方面提供了一種低空飛行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)壓縮轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，包括：

27、數(shù)據(jù)獲取單元，用于基于低空飛行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)報(bào)文獲取結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)信息；

28、第一處理單元，用于對(duì)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)項(xiàng)分離處理，并存儲(chǔ)至靜態(tài)數(shù)據(jù)池和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)池；

29、第二處理單元，用于分別對(duì)存儲(chǔ)至靜態(tài)數(shù)據(jù)池和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)池中的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理；其中，第二處理單元基于維護(hù)基準(zhǔn)表的滑窗比對(duì)方法對(duì)存儲(chǔ)至靜態(tài)數(shù)據(jù)池中的靜態(tài)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理；第二處理單元基于同步歐氏距離方法對(duì)存儲(chǔ)至動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)池中的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理；

30、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，用于對(duì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理結(jié)果進(jìn)行存儲(chǔ)。

31、進(jìn)一步的，第二處理單元基于維護(hù)基準(zhǔn)表的滑窗比對(duì)方法對(duì)存儲(chǔ)至靜態(tài)數(shù)據(jù)池中的靜態(tài)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理包括以下步驟：

32、從靜態(tài)數(shù)據(jù)池中獲取靜態(tài)數(shù)據(jù)信息，并通過卡號(hào)匹配進(jìn)行判定其是否在已建立的基準(zhǔn)表中；

33、若判定為在已建立的基準(zhǔn)表中，則將已拆分的靜態(tài)數(shù)據(jù)，與字符-數(shù)字轉(zhuǎn)換基本表每一項(xiàng)進(jìn)行比對(duì)；若數(shù)據(jù)項(xiàng)發(fā)生改變，則將變化的數(shù)據(jù)寫入持久化存儲(chǔ)緩沖中，并更新基準(zhǔn)表；

34、若判定為不在已建立的基準(zhǔn)表中，則基于卡號(hào)建立靜態(tài)數(shù)據(jù)基準(zhǔn)表并寫入靜態(tài)數(shù)據(jù)持久化存儲(chǔ)緩沖中，將其中的字符串形式的數(shù)據(jù)項(xiàng)，通過字符編碼base48轉(zhuǎn)化為數(shù)字形式。

35、進(jìn)一步的，第二處理單元基于同步歐氏距離方法對(duì)存儲(chǔ)至動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)池中的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理包括以下步驟：

36、從動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)池中獲取動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)信息，并基于卡號(hào)進(jìn)行計(jì)算低空航空器兩點(diǎn)之間航跡距離；

37、統(tǒng)計(jì)航空器的全時(shí)段nucp、nic和nacp數(shù)值，采用b樣條完成數(shù)據(jù)平滑，通過定位誤差的靜止判定方法抽取運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，并根據(jù)定位精度設(shè)置誤差門限；

38、通過采用垂直歐氏距離的dp算法進(jìn)行航跡壓縮計(jì)算去除冗余點(diǎn)，得到軌跡拐點(diǎn)，以第一個(gè)點(diǎn)為基準(zhǔn)，并按照位置偏移的方式得到壓縮后的點(diǎn)跡；

39、按照卡號(hào)、時(shí)間偏移、位置偏移的格式寫入動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)持久化存儲(chǔ)緩沖中。

40、本技術(shù)的有益效果：實(shí)現(xiàn)了通過分析低空運(yùn)行數(shù)據(jù)的時(shí)空語義關(guān)系，將低空飛行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)在誤差控制下壓縮轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)重復(fù)數(shù)據(jù)的有效剔除，節(jié)約了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)資源與數(shù)據(jù)傳輸帶寬。通過非編碼形式的數(shù)據(jù)壓縮轉(zhuǎn)換，將原始數(shù)據(jù)的時(shí)間索引轉(zhuǎn)換為屬性索引，壓縮后的數(shù)據(jù)具有可讀性，且數(shù)據(jù)使用不需要解壓縮，易于其他運(yùn)行管理系統(tǒng)的查詢和使用。通用航空運(yùn)行數(shù)據(jù)的快速檢索，通過通航運(yùn)行數(shù)據(jù)壓縮轉(zhuǎn)換，外部系統(tǒng)通過靜態(tài)數(shù)據(jù)索引訪問，可快速查詢航空器的全場(chǎng)景運(yùn)行狀態(tài)，提高了數(shù)據(jù)訪問易用性。

41、實(shí)現(xiàn)了低空飛行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的靜態(tài)數(shù)據(jù)與動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的分離處理，將靜態(tài)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)處理在不同的線程中進(jìn)行，以提升處理性能，將數(shù)據(jù)以卡號(hào)為索引，將處理后存儲(chǔ)在靜態(tài)數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)持久化存儲(chǔ)緩沖的數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接和存儲(chǔ)。

42、實(shí)現(xiàn)了通過靜態(tài)數(shù)據(jù)通過維護(hù)基準(zhǔn)表的滑窗比對(duì)方法，來實(shí)現(xiàn)對(duì)靜態(tài)數(shù)據(jù)處理。利用同步歐氏距離方法對(duì)航跡數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)抽取，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)壓縮轉(zhuǎn)換。

43、實(shí)現(xiàn)了靜態(tài)數(shù)據(jù)通過維護(hù)靜態(tài)基準(zhǔn)表和更新基準(zhǔn)表，將變化的數(shù)據(jù)寫入持久化存儲(chǔ)緩沖中，減小了靜態(tài)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間；通航運(yùn)行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)通過隊(duì)列內(nèi)平滑剔除了低空運(yùn)行的異常點(diǎn)與靜止點(diǎn)，利用衛(wèi)星導(dǎo)航誤差，設(shè)置壓縮門限，并利用垂直歐式距離航跡壓縮算法對(duì)低空數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)篩選提取；將處理完的數(shù)據(jù)按照卡號(hào)拼接，并具有靜態(tài)數(shù)據(jù)索引能力，為低空通用航空運(yùn)行管理系統(tǒng)提供了高效的壓縮轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)方法。