[发明专利]一种基于SignalR的民用飞机安全运行实时监测方法及监测系统

说明书

本发明公开了一种基于SignalR的民用飞机安全运行实时监测方法及监测系统，属于实时通信和民航飞机安全运行监测技术领域。所述的监测系统包括ADS‑B地面站、SignalR服务器和客户端三部分。所述的监测方法包括ADS‑B地面站获取飞机实时飞行数据；实时数据通信和WebGISgis呈现三个步骤。本发明使用signalrsignalR框架进行实时通信，相比于民航传统的ajax长轮询技术，消耗的CPU和网络资源大幅度减小；通过对SignalR进行全局单例化，大幅度减小服务器内存占用；通过对IuserIdProvider进行扩展并注入会话，解除SignalR连接对ConnectionId的依赖，使得连接可以直接关联用户信息；通过分布式运算和负载均衡优化服务性能，使得系统能够支持大量用户并发操作。

技术领域

本发明属于实时通信和民航飞机安全运行监测技术领域，具体涉及一种基于SignalR的民用飞机安全运行实时监测方法。

背景技术

传统的民航飞机运行实时监测采用ajax长轮询(long polling)技术，由客户端按照固定间隔不断向服务器请求数据来达到伪实时通信效果，无法做到服务器直接向客户端推送数据，消耗CPU和网络资源大。SignalR是一种高效便捷的全双工(full-duplex)通信框架，能够建立基于websocket的异步、永久连接，适合航空安全运行实时监测。然而SignalR进行高频实时通信时有以下缺点：

SignalR使用集线器类(Hub)API来处理服务器到客户端的交互。由于每一次连接都会新建一个Hub实例，因此数据存储、转发、广播等更新机制的实现需要放在另一个单例化、全局性的上下文中，否则在高并发访问下内存中会有大量冗余Hub实例存在，影响系统性能。

SignalR的推送消息是基于连接(Connection)的，SignalR会为每个会话自动生成一个随机新建的ConnectionId，当客户端刷新之后connectionId也随之刷新。但是运行监控系统的消息推送是基于用户的(权限体系)，也就是只有登录之后才注册到此Hub，因此需要对SignalR的连接方式进行扩展，使之可以进行基于用户的数据推送。

SignalR为客户端-服务器模式，当同时维护的连接数较多时，服务器性能会显著下降，需要进行分布式运算和负载均衡，使得系统能够支持大量用户并发操作。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的问题，提供一种基于SignalR的民用飞机安全运行实时监测系统及监测方法，通过使用SignalR技术进行飞机运行的实时监控。

所述的监测系统包括ADS-B地面站、SignalR服务器和客户端三部分。其中ADS-B地面站主要负责获取飞机实时飞行数据，并通过HttpPost方式单向发送到SignalR服务器；SignalR服务器与客户端直接通过Websocket建立全双工通信连接，当飞机实时运行数据更新时直接推送至客户端，同时客户端也可以根据需要对SignalR服务器主动发起数据请求(如用户登录、按照特定条件请求数据等)；客户端负责以WebGIS技术将飞机实时信息呈现出来。

所述的监测方法包括如下步骤：

第一步，ADS-B地面站获取飞机实时飞行数据；

第二步，实时数据通信；

第三步，WebGISgis呈现。

本发明的优点在于：

(1)使用signalrsignalR框架进行实时通信，相比于民航传统的ajax长轮询(longpolling)技术，消耗的CPU和网络资源大幅度减小。

(2)通过对SignalR进行全局单例化，大幅度减小服务器内存占用。