一種通用飛機的機載飛行計劃管理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機載航電系統(tǒng)領(lǐng)域，特別涉及機載飛行計劃管理系統(tǒng)實現(xiàn)方案。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國通用航空領(lǐng)域發(fā)展迅速，尤其是通用航空領(lǐng)域，2013年11月我國頒布的《通用航空飛行任務(wù)審批與管理規(guī)定》中，簡化通用航空審批流程，加快全面開放我國的低空空域，但是，目前我國自主研制的通用飛機還處于起步階段。通用飛機是一類小型的機載設(shè)備平臺，目前國內(nèi)自主生產(chǎn)的機載航電系統(tǒng)在硬件上主要借鑒軍機經(jīng)驗，機載設(shè)備的計算能力也越來越強，但通用飛機的應(yīng)用領(lǐng)域、作業(yè)任務(wù)、性能要求與軍機千差萬別，因此，通用飛機在軟件功能上需要更加自動化和靈活。目前國內(nèi)自主生產(chǎn)的機載航電系統(tǒng)中仍沒有獨立的飛行計劃管理模塊，飛行員無法在駕駛艙中創(chuàng)建、編輯和管理飛行計劃數(shù)據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決【背景技術(shù)】中所存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種通用飛機的機載飛行計劃管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于定制的文件存儲導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫管理、飛行計劃管理，飛行計劃實施，如激活、直飛、偏離、徑向線等功能，該系統(tǒng)具有功能完備，設(shè)計緊湊，操作簡便的特點，大大提高了通用飛機的飛行效率。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種通用飛機的機載飛行計劃管理系統(tǒng)，其特征在于:包括電子地圖顯示模塊、導(dǎo)航數(shù)據(jù)管理模塊、飛行計劃管理模塊、飛行計劃執(zhí)行模塊；
[0005]所述電子地圖顯示模塊實現(xiàn)二維地圖顯示和航圖的顯示;通過導(dǎo)光板按鍵上的上下方向按鍵控制電子地圖的放大和縮??；電子地圖的顯示位于多功能顯示器界面中間；
[0006]所述導(dǎo)航數(shù)據(jù)管理模塊包括航線數(shù)據(jù)、機場數(shù)據(jù)和空域數(shù)據(jù)，均以文件形式存儲；航線查詢列表、機場查詢列表和空域數(shù)據(jù)查詢列表均以字典序排列，采用靜態(tài)鏈表方式實現(xiàn)航線、機場和空域數(shù)據(jù)的添加、刪除功能；
[0007]所述飛行計劃管理模塊與導(dǎo)航數(shù)據(jù)管理模塊實時交互，實現(xiàn)飛行計劃的創(chuàng)建、刪除、激活/取消激活，飛行計劃中航路點的添加、刪除；
[0008]所述飛行計劃執(zhí)行模塊實現(xiàn)直飛、翻轉(zhuǎn)、地圖朝向、偏離、指向、求近、徑向線功能；通過飛行計劃界面中的軟功能按鍵實現(xiàn)。
[0009]上述電子地圖顯示模塊中航圖符號采用標準Jeppesen航圖符號；電子地圖顯示模塊通過比例尺層級控制顯示數(shù)據(jù)塊的大小，根據(jù)當前比例尺級別，獲取當前屏幕剪裁數(shù)據(jù)方塊大小和各層數(shù)據(jù)類型，分別查找各層數(shù)據(jù)的哈希表得到塊表編號，根據(jù)塊表編號計算數(shù)據(jù)文件地址，獲取數(shù)據(jù)刷新顯示。
[0010]上述導(dǎo)航數(shù)據(jù)管理模塊包括內(nèi)存顯示區(qū)塊，內(nèi)存顯示區(qū)塊是指在當前的顯示比例尺級別下，并且能夠保證屏幕顯示質(zhì)量的前提下，一次性加載到內(nèi)存中的最小的數(shù)據(jù)塊陣列；內(nèi)存顯示區(qū)塊大小與比例尺級別相關(guān)，并且預(yù)留數(shù)據(jù)緩沖帶，以便于實時數(shù)據(jù)剪裁和顯不O
[0011]上述飛行計劃管理模塊和飛行計劃執(zhí)行模塊在導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上對飛行計劃的狀態(tài)進行管理，當飛行計劃處于激活狀態(tài)時，飛行計劃執(zhí)行模塊可被激活，飛行計劃執(zhí)行模塊優(yōu)先級最高，各飛行計劃執(zhí)行功能之間采用單線程機制，同一時間只能執(zhí)行其中一個功能。
[0012]本發(fā)明具有的優(yōu)點效果:
[0013]I)操作簡單:飛行計劃管理通過導(dǎo)光板上的旋鈕和按鍵進行信息輸入，通過軟功能按鍵控制不同界面下的功能，可實現(xiàn)不同界面下功能的切換，并且將所有的功能控制在三個操作以內(nèi)，大大簡化了飛行員的操作，并且全中文的操作界面，使得飛行員操作更為便捷。
[0014]2)飛行計劃功能完備:飛行計劃管理系統(tǒng)包含的功能全面，主要包含具有導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫、電子地圖顯示、飛行計劃管理、激活、直飛、翻轉(zhuǎn)、地圖朝向、偏離、指向、求近、徑向線等功能。
[0015]3)數(shù)據(jù)存儲效率高:基于文件的方式存儲導(dǎo)航數(shù)據(jù)、電子地圖數(shù)據(jù)，采用分塊的方式存儲，數(shù)據(jù)文件包含文件頭、塊表、數(shù)據(jù)塊。設(shè)立數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，在進行數(shù)據(jù)交換時，以塊為單位進行數(shù)據(jù)交換，提高數(shù)據(jù)交換效率。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明通用飛機機載飛行計劃管理系統(tǒng)功能模塊圖；
【具體實施方式】
[0017]通用飛機機載飛行計劃管理系統(tǒng)的功能模塊圖如附圖1所示:
[0018]1.導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫存儲
[0019]導(dǎo)航數(shù)據(jù)是飛機飛行的基礎(chǔ)，由于機載航電設(shè)備的內(nèi)存和計算能力相當有限，因此如何高效地利用導(dǎo)航數(shù)據(jù)是保證飛行質(zhì)量的一個主要問題。為了解決這一問題，就需要設(shè)計合理的機載導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫格式，在不影響飛機飛行性能的情況下，高效利用已有的導(dǎo)航數(shù)據(jù)。在機載導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫中，導(dǎo)航數(shù)據(jù)來源分為兩部分，基礎(chǔ)導(dǎo)航數(shù)據(jù)和用戶自定義數(shù)據(jù)，并采用分塊的形式存儲于電子盤上。其中用戶自定義數(shù)據(jù)也可以導(dǎo)出到SD卡中，從而提高導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫的運行效率。
[0020]1.1導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫內(nèi)容
[0021]機載導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫主要包含四類數(shù)據(jù)，飛行計劃庫、航線庫、航路點庫、機場庫和空域庫。其中航路點庫、機場庫和空域庫的屬性是基于ARINC424標準導(dǎo)航數(shù)據(jù)規(guī)范，基于通用飛機的特定應(yīng)用環(huán)境裁剪所得。
[0022]1.2導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫存儲格式
[0023]針對四類數(shù)據(jù)，分別指定文件存儲格式，包括文件頭、塊表、分塊數(shù)據(jù)內(nèi)容。
[0024]2.二維地圖數(shù)據(jù)存儲
[0025]二維地圖數(shù)據(jù)位矢量地圖數(shù)據(jù)，主要包含海岸線、河流、湖泊、行政邊界線等走線的矢量描述，全國各省市數(shù)據(jù)來源于全國城市鄉(xiāng)鎮(zhèn)數(shù)據(jù)集，公路和鐵路數(shù)據(jù)采用全國公路和鐵路網(wǎng)矢量數(shù)據(jù)集。二維地圖數(shù)據(jù)的存儲采用分塊存儲方式，并設(shè)置內(nèi)存顯示器，以塊為單位進行數(shù)據(jù)交換。
[0026]3.數(shù)據(jù)顯示
[0027]由于導(dǎo)航數(shù)據(jù)量非常龐大，機載設(shè)備硬件資源十分有限，不能夠直接將所有的數(shù)據(jù)塊一次性加載到內(nèi)存中，因此提出了內(nèi)存顯示區(qū)塊的概念，內(nèi)存顯示區(qū)塊指在當前的顯示比例尺級別下，并且能夠保證屏幕顯示質(zhì)量的前提下，能夠一次性加載到內(nèi)存中區(qū)的最小的數(shù)據(jù)塊陣列。不難得出，第一，內(nèi)存顯示區(qū)塊的大小與顯示比例尺的級別相關(guān);第二，內(nèi)存顯示區(qū)塊大小需根據(jù)機載顯示器分辨率而設(shè)定。第三，為了保證屏幕顯示質(zhì)量，內(nèi)存顯示區(qū)塊中需要預(yù)留出數(shù)據(jù)緩沖帶，以防止數(shù)據(jù)交換頻繁影響顯示效果，內(nèi)存顯示區(qū)數(shù)據(jù)方陣可以根據(jù)飛機當前的經(jīng)瑋度坐標進行確定，首先輸入飛機當前的經(jīng)瑋度坐標，計算出飛機當前飛行所在的數(shù)據(jù)塊索引，進一步根據(jù)比例尺顯示顯示級別，提取當前所需內(nèi)存顯示區(qū)數(shù)據(jù)。
[0028]采用OpenGL進行圖形繪制，其中航圖部分采用標準的Jeppesen航圖符號。采用分層顯示方式提高顯示效率，共設(shè)計6個顯示級別，在不同的比例尺下對應(yīng)不同的顯示級別。
[0029]4.導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫管理
[0030]導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫管理包含，飛行計劃庫的管理，主要指飛行計劃的創(chuàng)建、編輯、刪除。
[0031]航線庫的管理主要指航線的添加、刪除。航路點庫的管理主要指航路點的添加、刪除。機場庫的管理主要指機場的添加、刪除?？沼驇斓墓芾碇饕缚沼虻奶砑?、刪除。其中，添加、編輯功能是通過顯示器面板上的按鍵進行手動輸入。
[0032]5.飛行計劃實施
[0033]飛行計劃存在兩種狀態(tài)，激活狀態(tài)和選擇狀態(tài)，通過軟功能按鍵“激活/取消激活”按鍵可以切換飛行計劃的狀態(tài)。選擇狀態(tài)下的操作:參數(shù)、激活、插入、刪除、直飛和航跡;激活狀態(tài)下的操作:徑向線、參數(shù)、取消激活、插入、翻轉(zhuǎn)、地圖朝向、直飛、偏離、指向、求近。
[0034]5.1激活/取消激活
[0035]激活功能指激活當前瀏覽的飛行計劃，系統(tǒng)將根據(jù)飛機當前位置自動計算當前激活航段，系統(tǒng)進入激活狀態(tài)。
[0036]當飛行計劃處于激活狀態(tài)時，點擊取消激活功能，則當前飛行計劃從激活狀態(tài)轉(zhuǎn)換為選擇狀態(tài)。
[0037]5.2直飛功能