一种通用飞机的机载飞行计划管理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于机载航电系统领域，特别涉及机载飞行计划管理系统实现方案。
【背景技术】
[0002]目前，我国通用航空领域发展迅速，尤其是通用航空领域，2013年11月我国颁布的《通用航空飞行任务审批与管理规定》中，简化通用航空审批流程，加快全面开放我国的低空空域，但是，目前我国自主研制的通用飞机还处于起步阶段。通用飞机是一类小型的机载设备平台，目前国内自主生产的机载航电系统在硬件上主要借鉴军机经验，机载设备的计算能力也越来越强，但通用飞机的应用领域、作业任务、性能要求与军机千差万别，因此，通用飞机在软件功能上需要更加自动化和灵活。目前国内自主生产的机载航电系统中仍没有独立的飞行计划管理模块，飞行员无法在驾驶舱中创建、编辑和管理飞行计划数据。
【发明内容】
[0003]为了解决【背景技术】中所存在的技术问题，本发明提出了一种通用飞机的机载飞行计划管理系统，该系统基于定制的文件存储导航数据库，实现导航数据库管理、飞行计划管理，飞行计划实施，如激活、直飞、偏离、径向线等功能，该系统具有功能完备，设计紧凑，操作简便的特点，大大提高了通用飞机的飞行效率。
[0004]本发明的技术解决方案是:一种通用飞机的机载飞行计划管理系统，其特征在于:包括电子地图显示模块、导航数据管理模块、飞行计划管理模块、飞行计划执行模块；
[0005]所述电子地图显示模块实现二维地图显示和航图的显示;通过导光板按键上的上下方向按键控制电子地图的放大和缩小；电子地图的显示位于多功能显示器界面中间；
[0006]所述导航数据管理模块包括航线数据、机场数据和空域数据，均以文件形式存储；航线查询列表、机场查询列表和空域数据查询列表均以字典序排列，采用静态链表方式实现航线、机场和空域数据的添加、删除功能；
[0007]所述飞行计划管理模块与导航数据管理模块实时交互，实现飞行计划的创建、删除、激活/取消激活，飞行计划中航路点的添加、删除；
[0008]所述飞行计划执行模块实现直飞、翻转、地图朝向、偏离、指向、求近、径向线功能；通过飞行计划界面中的软功能按键实现。
[0009]上述电子地图显示模块中航图符号采用标准Jeppesen航图符号；电子地图显示模块通过比例尺层级控制显示数据块的大小，根据当前比例尺级别，获取当前屏幕剪裁数据方块大小和各层数据类型，分别查找各层数据的哈希表得到块表编号，根据块表编号计算数据文件地址，获取数据刷新显示。
[0010]上述导航数据管理模块包括内存显示区块，内存显示区块是指在当前的显示比例尺级别下，并且能够保证屏幕显示质量的前提下，一次性加载到内存中的最小的数据块阵列；内存显示区块大小与比例尺级别相关，并且预留数据缓冲带，以便于实时数据剪裁和显不O
[0011]上述飞行计划管理模块和飞行计划执行模块在导航数据库的基础上对飞行计划的状态进行管理，当飞行计划处于激活状态时，飞行计划执行模块可被激活，飞行计划执行模块优先级最高，各飞行计划执行功能之间采用单线程机制，同一时间只能执行其中一个功能。
[0012]本发明具有的优点效果:
[0013]I)操作简单:飞行计划管理通过导光板上的旋钮和按键进行信息输入，通过软功能按键控制不同界面下的功能，可实现不同界面下功能的切换，并且将所有的功能控制在三个操作以内，大大简化了飞行员的操作，并且全中文的操作界面，使得飞行员操作更为便捷。
[0014]2)飞行计划功能完备:飞行计划管理系统包含的功能全面，主要包含具有导航数据库、电子地图显示、飞行计划管理、激活、直飞、翻转、地图朝向、偏离、指向、求近、径向线等功能。
[0015]3)数据存储效率高:基于文件的方式存储导航数据、电子地图数据，采用分块的方式存储，数据文件包含文件头、块表、数据块。设立数据缓冲区，在进行数据交换时，以块为单位进行数据交换，提高数据交换效率。
【附图说明】
[0016]图1是本发明通用飞机机载飞行计划管理系统功能模块图；
【具体实施方式】
[0017]通用飞机机载飞行计划管理系统的功能模块图如附图1所示:
[0018]1.导航数据库存储
[0019]导航数据是飞机飞行的基础，由于机载航电设备的内存和计算能力相当有限，因此如何高效地利用导航数据是保证飞行质量的一个主要问题。为了解决这一问题，就需要设计合理的机载导航数据库格式，在不影响飞机飞行性能的情况下，高效利用已有的导航数据。在机载导航数据库中，导航数据来源分为两部分，基础导航数据和用户自定义数据，并采用分块的形式存储于电子盘上。其中用户自定义数据也可以导出到SD卡中，从而提高导航数据库的运行效率。
[0020]1.1导航数据库内容
[0021]机载导航数据库主要包含四类数据，飞行计划库、航线库、航路点库、机场库和空域库。其中航路点库、机场库和空域库的属性是基于ARINC424标准导航数据规范，基于通用飞机的特定应用环境裁剪所得。
[0022]1.2导航数据库存储格式
[0023]针对四类数据，分别指定文件存储格式，包括文件头、块表、分块数据内容。
[0024]2.二维地图数据存储
[0025]二维地图数据位矢量地图数据，主要包含海岸线、河流、湖泊、行政边界线等走线的矢量描述，全国各省市数据来源于全国城市乡镇数据集，公路和铁路数据采用全国公路和铁路网矢量数据集。二维地图数据的存储采用分块存储方式，并设置内存显示器，以块为单位进行数据交换。
[0026]3.数据显示
[0027]由于导航数据量非常庞大，机载设备硬件资源十分有限，不能够直接将所有的数据块一次性加载到内存中，因此提出了内存显示区块的概念，内存显示区块指在当前的显示比例尺级别下，并且能够保证屏幕显示质量的前提下，能够一次性加载到内存中区的最小的数据块阵列。不难得出，第一，内存显示区块的大小与显示比例尺的级别相关;第二，内存显示区块大小需根据机载显示器分辨率而设定。第三，为了保证屏幕显示质量，内存显示区块中需要预留出数据缓冲带，以防止数据交换频繁影响显示效果，内存显示区数据方阵可以根据飞机当前的经玮度坐标进行确定，首先输入飞机当前的经玮度坐标，计算出飞机当前飞行所在的数据块索引，进一步根据比例尺显示显示级别，提取当前所需内存显示区数据。
[0028]采用OpenGL进行图形绘制，其中航图部分采用标准的Jeppesen航图符号。采用分层显示方式提高显示效率，共设计6个显示级别，在不同的比例尺下对应不同的显示级别。
[0029]4.导航数据库管理
[0030]导航数据库管理包含，飞行计划库的管理，主要指飞行计划的创建、编辑、删除。
[0031]航线库的管理主要指航线的添加、删除。航路点库的管理主要指航路点的添加、删除。机场库的管理主要指机场的添加、删除。空域库的管理主要指空域的添加、删除。其中，添加、编辑功能是通过显示器面板上的按键进行手动输入。
[0032]5.飞行计划实施
[0033]飞行计划存在两种状态，激活状态和选择状态，通过软功能按键“激活/取消激活”按键可以切换飞行计划的状态。选择状态下的操作:参数、激活、插入、删除、直飞和航迹;激活状态下的操作:径向线、参数、取消激活、插入、翻转、地图朝向、直飞、偏离、指向、求近。
[0034]5.1激活/取消激活
[0035]激活功能指激活当前浏览的飞行计划，系统将根据飞机当前位置自动计算当前激活航段，系统进入激活状态。
[0036]当飞行计划处于激活状态时，点击取消激活功能，则当前飞行计划从激活状态转换为选择状态。
[0037]5.2直飞功能