本發(fā)明涉及飛行員終端設備，特別是涉及一種飛行員便攜式電子圖囊及系統(tǒng)。

背景技術：

目前，飛行員的課程資料，雖然資源庫豐富，但限于課程資料內容結構分類不清，缺乏系統(tǒng)性及針對性，難于選擇及參與與自身相適應的課程，使得飛行員學習及查閱資料內容少、不便捷。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種飛行員便攜式電子圖囊及系統(tǒng)，實現以文字、圖像的方式查閱各科目的學習資料，各階段的學習重點、難點，指導飛行人員學習。

為達到上述要求，本發(fā)明采取的技術方案是：提供一種飛行員便攜式電子圖囊，包括

資料數據模塊，用于構建資料數據庫，存儲資料數據信息，包括飛行計劃信息庫、資源庫、試題庫、訓練項目庫、模擬試題庫，按照課目名稱、資料形式、機場類別對資料進行分類，并由數據處理及顯示單元呈現該數據信息內容；

系統(tǒng)及資料下載模塊，用于服務器接口管理、數據的上傳和下載，以連接登錄服務器，更新本地數據，上傳數據至服務器數據庫；

網絡屏蔽加密模塊，用于網絡信號屏蔽、外接接口限制、系統(tǒng)加密；和/或

飛行文字資料模塊，用于基于數據庫存儲、更新及展示飛行相關的文字資料；和/或

飛行視頻資料模塊，用于基于數據庫存儲、更新及回放飛行相關的視頻、動畫、圖片和錄像資料；和/或

典型課程模塊，用于基于數據庫存儲、更新及顯示授課資料，授課資料分為飛行教學、航理教學、領航教學、隊列教學、體育教學、政治教學、計算機教學、下達任務、空中教學、其他教學的文字和/或錄像資料；和/或

飛行課目學習模塊，用于基于數據庫構建飛行課目學習庫，存儲、更新及展示課目的重點內容，通過教學文本、動畫、視頻、實景照片方式展示；和/或

電子領航準備模塊，用于飛行人員基于數據庫繪制航線、圖標、記錄表，設定個人領航準備數據庫，保存地圖作業(yè)、領航計劃和領航記錄表；其中，地圖作業(yè)包括構建地圖庫及地圖作業(yè)，地圖作業(yè)界面中，菜單欄中可以新建作業(yè)，可打開以往作業(yè)，開始作業(yè)和保存作業(yè)，可以設定作業(yè)的保存名稱，以圖片的形式保存在個人地圖作業(yè)圖片庫中，設定地圖選擇欄，通過地圖庫中調取，可縮放和拖動；領航計劃界面，在空白底圖上繪制，以圖片形式保存在個人領航計劃圖片庫中；領航記錄表界面，在記錄表表格中手寫輸入數據，以圖片形式保存在個人領航數據庫中；和/或

儀表模擬練習器模塊，用于基于數據庫構建模擬空中儀表變化、風的變化、偏差狀況，模擬無線電羅盤指示，具體為，構建儀表模擬操作界面、偏差設定界面、注意力設定界面、導航位置設定界面、風場系統(tǒng)設定界面，通過按鈕進行切換，對應設定數值，模擬出飛行員的操作；和/或

任務查詢模塊，用于當日計劃查詢，構建計劃截圖庫，分為簡單計劃、復雜計劃、調整計劃三個子庫，存入計劃截圖，界面自動更新為當日的計劃截圖；實施方法查詢，構建實施方法文本庫，分為簡單計劃、復雜計劃、調整計劃三個子庫，存入實施方法文本，界面自動更新為當日的實施方法；資料查詢，構建資料庫，存入動畫和視頻、教學書籍、實景照片資料，動畫和視頻資料在查詢界面中以動畫和視頻截圖的形式作為圖標，教學書籍以其封面作為圖標，實景照片則以照片為圖標，圖標下方為資料名稱，用手指滑動或點擊屏幕的方式選擇相應的圖標來完成資料查詢和選擇，動畫資料支持flash、gif、swf格式的正常顯示，視頻資料支持rmvb、mp4、avi格式的正常顯示，文本資料支持常用word、txt文本格式的編輯及顯示；和/或

電子領航計算尺模塊，用于手指拖動操作計算尺、計風儀；和/或

電子領航計算器模塊，用于航行諸元的自動計算，構建計算程序，錄入實測數據后，自動計算航行諸元，并輸出顯示數據。

進一步地，儀表模擬操作界面中，構建多個控制按鈕和模擬儀表，采用重力感應和點擊按鈕區(qū)的方式實現綜合控制。

又進一步地，偏差設定界面中，構建偏差程序，每個偏差程序能夠設定6塊主要儀表的偏差變化量。

又進一步地，注意力設定界面中，構建課目的注意力分配程序，該程序是由左至右及由上到下運行，程序的設定由內容和時間兩項組成，內容項選擇儀表名稱或對外觀察，時間項用于輸入該內容項指定的儀表名稱或對外觀察的觀察指示的時間。

又進一步地，內容項為儀表名稱時，程序執(zhí)行到該位置，儀表板上的對應儀表外框變色閃爍以進行儀表觀察指示；內容項為對外觀察名稱時，程序執(zhí)行到該位置，儀表板外側的區(qū)域變色閃爍以進行對外觀察指示。

又進一步地，導航位置設定界面中，構建導航臺及與導航臺相間的直升機的面板，設定直升機的初始位置，拖動直升機圖標到移動位置，保存導航位置信息后運行。

再進一步地，風場系統(tǒng)設定界面中，構建多種風場程序，設定每個風場風向及風速，保存風場數據后以降序執(zhí)行或升序執(zhí)行或隨機執(zhí)行或連續(xù)執(zhí)行某個風場的方式執(zhí)行。

飛行員便攜式電子圖囊系統(tǒng)，包括中心服務器和上述的電子圖囊，中心服務器包括數據庫管理模塊、教學資料維護模塊、飛行日計劃上傳模塊、電子領航準備情況上傳模塊、儀表練習情況上傳模塊、綜合查詢模塊，電子圖囊通過網絡屏蔽加密模塊連接中心服務器進行數據上傳及下載。

與現有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

1.便捷化資源查閱：通過對飛行課目進行分類，建立課目重點、難點教學庫，以動畫、視頻、教學文本、實景照片等多種方式對課目的重點內容進行講解，同時可調閱機場、航路、調度、氣象等通用飛行資料，為飛行員提供一個隨身攜帶的教學資源庫，時刻指導學員的學習，擴展飛行人員的知識視野，從而解決飛行員查閱資料內容少、不便捷，資料易損壞、不經濟的問題。

2.實時化教學資源更新：通過與臺式計算機連接登錄系統(tǒng)服務器，更新平板電腦數據和日計劃信息、實施方法的截圖和數據，便于飛行人員隨身查詢計劃、實施方法。同時也能夠上傳數據至數據庫，進行單位數據匯總，便于查詢和檢查。

3.電子化領航用具使用：通過建立具備電子地圖作業(yè)、領航計劃和領航記錄表三項功能的領航準備模塊，飛行員可以直接在平板電腦上手繪航線和所有數據、圖標、填寫記錄表，并設定了個人領航準備數據庫，用于保存地圖作業(yè)、領航計劃和領航記錄表；通過開發(fā)電子領航計算尺，飛行員可采用手指拖動進行操作，從而使飛行人員在使用過程中更加方便高效。

4.領航教學數據豐富化的導航應用：通過開發(fā)領航計算器模塊，飛行人員在使用領航計算器時，只需手寫輸入航行數據，領航計算器就能夠自動計算出準確的航行諸元，從而幫助教員在空中教學時檢查學員領航計算數據的準確性。

5.動態(tài)模擬化的地面演練：通過開發(fā)一套重力感應與點擊操作相結合的儀表指示模擬練習系統(tǒng)，能夠較真實的模擬空中儀表變化、風的變化、偏差的出現等情況，并具備模擬無線電羅盤指示功能，為學員程序演練、偏差教學、注意力分配演練、暗艙進近練習等提供條件。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的電子圖囊及服務器系統(tǒng)框圖；

圖2為本發(fā)明的服務器系統(tǒng)框圖；

圖3為本發(fā)明的飛行執(zhí)行實施例；

圖4為本發(fā)明的地圖作業(yè)實施例；

圖5為本發(fā)明的計算尺實施例；

圖6為本發(fā)明的儀表操作界面實施例；

圖7為本發(fā)明的偏差設定界面實施例；

圖8為本發(fā)明的注意力設定界面實施例；

圖9為本發(fā)明的導航位置設定界面實施例；

圖10為本發(fā)明的風場系統(tǒng)設定界面實施例。

具體實施方式

參見圖1及圖3-10，本實施例提供一種飛行員便攜式電子圖囊，其管理系統(tǒng)包括以下模塊，

資料數據模塊，用于構建資料數據庫，存儲資料數據信息，包括飛行計劃信息庫、資源庫、試題庫、訓練項目庫、模擬試題庫，按照課目名稱、資料形式、機場類別對資料進行分類，并由數據處理及顯示單元呈現該數據信息內容。

系統(tǒng)及資料下載模塊，用于服務器接口管理、數據的上傳和下載，以連接登錄服務器，上傳數據至服務器數據庫，進行系統(tǒng)升級更新、各類資料更新、飛行計劃更新的功能模塊。

網絡屏蔽加密模塊，用于構建集網絡信號屏蔽、usb接口限制、系統(tǒng)加密功能的網絡屏蔽、加密程序。

飛行文字資料模塊，用于基于數據庫存儲、更新及展示飛行相關的文字資料。

飛行視頻資料模塊，用于基于數據庫存儲、更新及回放飛行相關的視頻、動畫、圖片和錄像資料。

典型課程模塊，用于基于數據庫存儲、更新及顯示授課資料，授課資料分為飛行教學、航理教學、領航教學、隊列教學、體育教學、政治教學、計算機教學、下達任務、空中教學、其他教學的文字和/或錄像資料。

飛行課目學習模塊，用于基于數據庫構建飛行課目學習庫，存儲、更新及展示課目的重點內容，通過教學文本、動畫、視頻、實景照片方式展示。

電子領航準備模塊，用于飛行人員基于數據庫繪制航線、圖標、記錄表，設定個人領航準備數據庫，保存地圖作業(yè)、領航計劃和領航記錄表。其中，地圖作業(yè)包括構建地圖庫及地圖作業(yè)，地圖作業(yè)界面中，菜單欄中可以新建作業(yè)，可打開以往作業(yè)，開始作業(yè)和保存作業(yè)，可以設定作業(yè)的保存名稱，以圖片的形式保存在個人地圖作業(yè)圖片庫中，設定地圖選擇欄，通過地圖庫中調取，可縮放和拖動；領航計劃界面，在空白底圖上繪制，以圖片形式保存在個人領航計劃圖片庫中；領航記錄表界面，在記錄表表格中手寫輸入數據，以圖片形式保存在個人領航數據庫中。

圖4給出了地圖作業(yè)界面實施例。地圖作業(yè)圖片區(qū)域，可更新、存儲多張圖片，可縮放及拖動。繪圖工具，采用電子筆手繪，可以變形、選色，可拖出使用，可變化大小。

儀表模擬練習器模塊，用于基于數據庫構建模擬空中儀表變化、風的變化、偏差狀況，模擬無線電羅盤指示，具體為，構建儀表模擬操作界面、偏差設定界面、注意力設定界面、導航位置設定界面、風場系統(tǒng)設定界面，通過按鈕進行切換，對應設定數值，模擬出飛行員的操作，保存操作記錄。

其中，通過以下器件進行數據支撐。

光線感應器也叫做亮度感應器，是能夠根據周圍光亮明暗程度來實現某方面自動化控制的裝置。在電子助手中利用光線傳感器可以根據光線強度自動調整屏幕亮度以適應人眼，在高亮度的環(huán)境中仍然能看清屏幕內容。

重力感應的英文全稱為“g-sensor”，意為加速度傳感器，它是電子助手中一個很重要的部件。它的功能就是感應手機加速度的變化，手機晃動、跌落、上升、下降等各種運動都能被g-sensor轉化為電信號，然后通過微處理器的計算分析，就能夠完成程序設計好的功能。結合三軸陀螺儀實現三維測量(故也被稱為三軸重力感應)。作為模擬儀表盤動作的主要操作數據來源。

方向傳感器是指安裝在平板電腦上用以檢測本身處于何種方向狀態(tài)的部件，它可以檢測手機處于正豎、倒豎、左橫、右橫，仰、俯狀態(tài)，然后由系統(tǒng)根據觸發(fā)條件實現自動控制。作為模擬儀表盤動作的主要操作數據來源。

方位傳感器，在地圖應用中，主要應用北斗定位技術，這其實僅僅是表層，在飛行位置控制中，需要準確的指示飛機面對的方向，并準確導航，都需要電子羅盤的幫助，如果沒有這個傳感器，僅靠北斗定位的導航在一些環(huán)境中是很難讓人滿意的。

在結合光線、重力、方向、方位感應器的數據支撐下，就能完整的模擬出飛行員的操作，達到模擬訓練的目錄。

其中，儀表模擬操作界面中，構建多個控制按鈕和模擬儀表，采用重力感應和點擊按鈕區(qū)的方式實現綜合控制；參見圖6，其給出了儀表板動態(tài)模擬練習器界面實施例。偏差設定界面中，構建偏差程序，每個偏差程序能夠設定6塊主要儀表的偏差變化量；參見圖7。注意力設定界面中，構建課目的注意力分配程序，該程序是由左至右及由上到下運行，程序的設定由內容和時間兩項組成，內容項選擇儀表名稱或對外觀察，時間項用于輸入該內容項指定的儀表名稱或對外觀察的觀察指示的時間；內容項為儀表名稱時，程序執(zhí)行到該位置，儀表板上的對應儀表外框變色閃爍以進行儀表觀察指示；內容項為對外觀察名稱時，程序執(zhí)行到該位置，儀表板外側的區(qū)域變色閃爍以進行對外觀察指示；參見圖8。導航位置設定界面中，構建導航臺及與導航臺相間的直升機的面板，設定直升機的初始位置，拖動直升機圖標到移動位置，保存導航位置信息后運行；參見圖9。風場系統(tǒng)設定界面中，構建多種風場程序，設定每個風場風向及風速，保存風場數據后以降序執(zhí)行或升序執(zhí)行或隨機執(zhí)行或連續(xù)執(zhí)行某個風場的方式執(zhí)行；參見圖10。

任務查詢模塊，用于當日計劃查詢，在飛行計劃信息庫內構建計劃截圖庫，分為簡單計劃、復雜計劃、調整計劃三個子庫，存入計劃截圖，界面自動更新為當日的計劃截圖；實施方法查詢，在飛行計劃信息庫內構建實施方法文本庫，分為簡單計劃、復雜計劃、調整計劃三個子庫，存入實施方法文本，界面自動更新為當日的實施方法；資料查詢，在資源庫內存入動畫和視頻、教學書籍、實景照片資料，動畫和視頻資料在查詢界面中以動畫和視頻截圖的形式作為圖標，教學書籍以其封面作為圖標，實景照片則以照片為圖標，圖標下方為資料名稱，用手指滑動或點擊屏幕的方式選擇相應的圖標來完成資料查詢和選擇，動畫資料支持flash、gif、swf格式的正常顯示，視頻資料支持rmvb、mp4、avi格式的正常顯示，文本資料支持常用word、txt文本格式的編輯及顯示。

電子領航計算尺模塊，用于手指拖動操作計算尺、計風儀。參見圖5，其給出了計算尺界面實施例。

電子領航計算器模塊，用于航行諸元的自動計算，構建計算程序，錄入實測數據后，自動計算航行諸元，并輸出顯示數據。

飛行員進入系統(tǒng)進行相關信息查詢，由數據處理及顯示單元呈現該數據信息內容。參見圖3，其給出了飛行執(zhí)行程序界面顯示的實施例框圖，包括飛行準備階段、飛行執(zhí)行階段、飛行講評階段及模擬訓練，基于數據庫進行相關信息查詢及顯示，飛行準備階段用于查詢及顯示準備執(zhí)行相關信息，飛行執(zhí)行階段用于查詢及顯示執(zhí)行相關信息，飛行講評階段用于查詢及顯示操作流程測評相關信息，模擬訓練用于進行訓練模擬。

其中，上述系統(tǒng)在飛行員電子設備應用，以平板電腦為例，其性能指標如下：核心數，四核心；熱門功能，重力感應，光線感應，方向感應器；操作系統(tǒng)，定制安卓5.0；cpu主頻，1.86ghz；硬盤容量，64gb；內存容量，4gb；網絡類型，有線接入；屏幕尺寸，7英寸；分辨率，1920*1200；觸摸屏類型，電容式；像素，160萬。

其中，該平板電腦所有繪圖操作結果均以標準xml格式保存后臺數據庫，xml是一種簡單的數據存儲語言，使用一系列簡單的標記描述數據，而這些標記可以用方便的方式建立，雖然可擴展標記語言占用的空間比二進制數據要占用更多的空間，但可擴展標記語言極其簡單易于掌握和使用。文件數據庫支持sql92標準。獨特軍用三防設計，以適于各種環(huán)境使用；體積小，重量輕，方便攜帶；大容量鋰電池供電，滿足3小時續(xù)航要求；采用深度安全設計，可保護終端數據安全。

參見圖1、圖2，建立一套臺式服務器數據庫系統(tǒng)，用于管理人員及時更新數據，用于飛行員電子設備數據下載、上傳。

該服務器管理系統(tǒng)(系統(tǒng)中心服務器)包括以下模塊，數據庫管理模塊、教學資料維護模塊、飛行日計劃上傳模塊、電子領航準備情況上傳模塊、儀表練習情況上傳模塊、綜合查詢模塊。

其中，電子領航準備情況長傳模塊上傳信息包括電子地圖作業(yè)信息、領航計劃信息、領航記錄表信息。

綜合查詢模塊用于查詢儀表練習情況信息、領航準備資料信息；構建綜合查詢界面，對服務器中存儲的領航準備資料、儀表模擬練習情況進行查詢，快速查找符合條件的記錄。

在現有網絡設備的基礎上新增1臺服務器、16塊容量為4tb的硬盤，網絡支持100m/s數據傳輸速度；服務器采用配置達到xeone5-2609(2.4ghz80w)/96g/2*300g/dvdrw/hba/800w；支持windowsserver2008、windows7、windows8系統(tǒng)；存儲硬盤采用專用企業(yè)級4tb硬盤。

其中，多媒體標準：支持《swf、avi、wmv、mpg4、jpg、png、word、rar、zap》資料格式；課件標準：支持swf動畫格式；搜索標準：支持關鍵字索引、多條件組合查詢和目錄層次查詢；數據交換標準：支持與飛行日計劃系統(tǒng)的數據導入；數據更新速率：3秒；屏幕刷新速率：5秒。

為飛行指揮員、飛行員提供電子圖囊信息管理系統(tǒng)統(tǒng)一的入口和展示。使用用戶名和密碼進行登錄，規(guī)定用戶數據的管理權限和查看權限，限制用戶操作權限；對重要數據進行md5加密處理。數據處理及顯示單元處理呈現所需數據信息。系統(tǒng)中所有關鍵設備及系統(tǒng)在設計上均支持冗余備份，并能自動進行切換和故障提示，保障系統(tǒng)高可靠性和端到端的高安全性。與互聯網隔離，在專網內運行，杜絕外網攻擊，同時服務端考慮使用linux操作系統(tǒng)，減少病毒危害，增強穩(wěn)定性。

以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內。