一种新型航图数据文件的存储格式和方法

技术领域

本发明实施例涉及数据存储技术领域，特别涉及一种新型航图数据文件的存储格式和方法。

背景技术

航图是一种用于辅助飞机导航的地图，跟船舶的海图、汽车驾驶者的地图原理相似。航图是民航情报服务部门根据飞行规则、飞机性能、空域情况等内容统一绘制并发布，具有很强的时效性针对性，一般来说每28天定期更新。

不同的航图适用于飞行的不同阶段，并且可以从特定机场设施的地图到涵盖整个大陆的仪表路线的概况。根据《中华人民共和国民用航空行业标准MH/T 4019-2012民用航空图编绘规范》，我国航图的主要类型包括机场障碍物图—A型、机场障碍物图—B型、精密进近地形图、航路图、区域图、标准仪表进场图（STAR）、标准仪表离场图(SID)、仪表进近图、机场图、停机位置图，其中除航路图、区域图外的航图类型每个机场单独一套。

目前我国航图的存储及发布方式为纸质版航图和PDF文件格式的电子航图，存在诸多问题，具体如下：

纸质版航图主要存在如下问题：1.制作周期长文件传输效率低，一般来说纸质版航图从电子版文件送印到印刷厂，然后通过邮政快递分发到用户手中往往需要经过14天左右的时间；2.更新效率低、人工工作量大，航图一般是根据机场航空元素的变更情况进行增量更新，航司在收到纸质资料后需要对原有成册的资料进行手工更新，因为资料多，人工更新需要花费大量的时间，并且容易出现差错；3.无法满足电子设备的显示。

PDF文件格式的电子航图虽然能支持电子设备的显示，但也存在如下问题：1. 文件体积较大，传输效率相对较低，每期航图近4G文件，消耗和占用了大量的网络带宽；2. 安全性和保密性较低，由于民航数据属保密数据，而PDF文件本身很难做到保密要求，只要文件被拷贝很容易在其它终端和设备上显示；3.无法支持航图元素级别的检索，无法支持在PDF文件中检索导航台、跑道等航空元素。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型航图数据文件的存储格式和方法，以解决文件体积大、传输效率低、安全性差、保密性低等问题，并且还可以支持其它航图应用程序（主要指针对航图显示检索而开发的程序）对航图元素检索的需求。

为了解决上述技术问题，本发明首先对一种新型航图数据文件的存储格式进行了如下设计：

一种新型航图数据文件的存储格式，包括：文件头部区、文件参数区和文件数据区。文件头部区，包括数据文件md5摘要信息、加密密钥信息；文件参数区，包括数据版本信息、航图尺寸信息和投影参数信息；文件数据区，包括若干航图元素的基础属性信息和图形信息。

进一步的，所述文件头部区预设了若干字符，主要用来保存md5文件摘要信息及加密密钥信息，其中md5文件摘要主要用于校验文件本身的完整性，加密密钥主要用于解密文件参数区和数据区信息。

进一步的，文件参数区，包括数据版本信息、航图尺寸信息和投影参数信息。其中数据版本信息主要指航图对应的期数，航图尺寸主要指航图本身的长和宽，投影参数包括中央经线、最南端纬线、标准纬线（北）、标准纬线（南）、航图比例尺等与地理信息相关的参数。

进一步的，文件数据区，由若干个数据块组成，每个数据块包括该数据块的自描述信息，及特定航图元素的基础属性信息和图形信息。其中航图元素主要指机场、跑道、滑行道、停机坪、停机位、引导线、障碍物、航路、空域、导航台、航路点等在航图中出现的元素，以及该元素包括的基础信息，例如：机场有机场名称、机场四码、机场ARP点坐标；另外图形信息主要是指航图元素呈现的点、线、面的形状以及文字效果，同时还包括该形状的显示风格，如线型、颜色、透明度等。

基于上述航图数据文件格式，本发明又提供了一种新型航图数据文件的存储方法，包括以下过程：

步骤1：定义一种满足上述新型航图数据格式的结构体数据类型。

步骤2：从外部接口（例如：数据库，文件）获取航图数据版本信息、航图尺寸信息及投影参数信息，并按步骤1中文件结构体中文件参数的格式进行组织和转换。

步骤3：从外部接口（例如：数据库，文件）获取航图元素属性信息及航图图形信息，并按步骤1中定义的结构体数据簇区的定义进行组织和转换。

步骤4：生成一个随机密钥，采用一种高效的对称加密算法对步骤2及步骤3产生的数据进行加密，该加密主要是为了保证数据的保密性。

步骤5：计算步骤4中的所产生数据的md5值，该md5值主要用于后续文件传输过程中的完整性校验。

步骤6：采用一种非对称加密算法中的私钥对步骤4中产生的随机密钥进行加密，该加密进一步保证了数据的安全性和防止数据被篡改。

步骤7：对步骤5及步骤6中的数据进行组织，生成航图数据文件的头部数据。

步骤8：将步骤7和步骤3产生的数据按照新型航图数据的存储格式进行组装，并以二进制方式写入文件中。

本发明实施例具有如下优点：采用一种完全自定义结构，对航图数据而言其存储结构本身就难以破解具有较强安全性，并且使用双重加密算法对数据进行加密，有效的起到了放篡改的作用；采用二进制格式的文件存储形式，相对PDF格式的数据来说存储空间更小、传输效率更高；使用结构化的数据存储格式，相对PDF格式能够支持其它航图应用程序对航图数据元素检索的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对技术方案中所述新型航图数据文件的存储格式和方法进行附图说明。

图1为本发明提供的一种新型航图数据文件的存储格式示意图。

图2为本发明提供的一种新型航图数据文件的存储方法流程图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1. 本实施例为了有效地降低航图文件的体积，使用结构化数据的方式组织航图数据文件，提高数据本身的安全性，对传统的航图制作流程进行了相应的改造，并在实际的生产过程中取得了良好的效果。下面对本发明的具体实施方式进行详细的描述。

首先定义一种新型航图数据文件的存储格式，如图1所示，包括：文件头部区、文件参数区和文件数据区。

在本实施例中，文件头部区预留了512个字符，其中部分预留字符主要存储md5摘要信息、其余字符用来存储加密密钥信息。

在本实施例中，文件参数区预留了512个字符，其中部分预留字符主要用于航图版本信息，部分字符保存航图尺寸信息，其余字符保存投影参数等信息。

在本实施例中，文件数据区由若干个数据簇区组成，每个数据簇区在开始位置预留了16个字符，主要用于存储数据簇区的自描述信息，包括数据簇区数据长度以及数据簇区存储的航图元素类型。

通过建立上述的新型航图数据文件的存储格式，本实施例提出了如下的航图数据文件的存储方法，如图2所示，其中涉及的航图存储管理程序主要是指使用本发明的计算机程序。具体包括以下存储过程：

步骤1：在航图存储管理程序中定义一种满足上述新型航图数据格式的结构体数据类型。

步骤2：使用航图存储管理程序从业务数据库中抽取当前航图数据的版本信息、航图尺寸信息及投影参数信息，并按步骤1中定义的结构体定义转换及组织数据。

步骤3：使用航图存储管理程序从业务数据库中抽取相应的航图元素属性信息及航图图形信息，并按步骤1中定义的结构体定义转换及组织数据。

步骤4：使用航图存储管理程序生成一个10位长度的数字加字母的随机密钥，采用DES对称加密方式对步骤2及步骤3产生的数据进行加密。

步骤5：使用航图存储管理程序计算步骤4中的所产生数据的md5值，并且得到32位字符长度的文件md5摘要信息。

步骤6：使用航图存储管理程序采用RSA非对称加密算法生成非对称加密的公钥和私钥，并且使用私钥对步骤4中的随机密钥进行加密。

步骤7：使用航图存储管理程序对步骤5及步骤6中的数据进行组织，生成航图数据文件的头部数据。

步骤8：使用航图存储管理程序将步骤7和步骤3产生的数据按照新型航图数据的存储格式进行组装，并以二进制方式写入文件中。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。