仪表飞行程序三维呈现系统设计的初步研究
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摘要
现在大量空域规划及飞行程序设计工作仍然停留于二维结构显现阶段,存在信息不清晰、呈现不直观等缺陷,随着计算机仿真技术和地理信息技术的发展,对飞行程序三维呈现的需求与日俱增,但是目前国内外仍然没有一套完整的飞行程序三维辅助设计系统。
本文结合国际民航组织的Doc8168文件,通过研究调研、咨询我国多位飞行程序设计方面的专家,设计了飞行程序航行要素的三维模型及呈现方式;同时运用圆弧弥合的思想,根据飞行程序设计规范,建立了基于节点的转弯航线自动生成模型和基于等待定位点的等待程序自动生成模型,实现可调节飞行参数的三维飞行轨迹和等待程序的实时生成;并借助软件工程的模块化设计思想,根据建立的数学模型设计方法,开发出仪表飞行程序三维呈现系统。
本系统提供了简单快捷的飞行程序辅助设计,对飞行程序的设计结果进行三维仿真,实现原来二维图纸要素立体化的动态演示,大大提高了飞行程序三维设计效率,解决了仪表飞行程序三维可视化问题。然后通过录入大连周水子机场的航图数据对系统模型进行测试和验证,论证了该系统设计的合理性和准确性。最后对论文的成果进行总结,并对飞行程序三维辅助设计方法及相关问题进行了展望。
Now a lot of airspace planning and design of flight procedures still remain in the stage of two-dimensional structure revealed.Because of that, the information is not clear and rendering is not intuitive.As the development of the computer simulation technology and geographic information technologies, the requirements of flight procedures three-dimensional display is icreasing. But there are not have a complete flight procedures three-dimensional aided design system at home and abroad.
Based on this, the papers drew in view of ICAO documents Doc8168, and on the views of experts on flight procedures, and designed the three-dimensional models of navigation elements as well as their presentation. According to the standard of flight procedures design, using the ideological of arc approaching, established a node-based turnning route automatic display model and holding pattern model based on holding fix.With these models can generate three-dimensional flight and holding path, which’s flight parameters can be regulated.With software engineering modular design concept and designed mathematical model.
The papers developed instrument flight procedures three-dimensional display system, which provides a simple and efficient design of flight procedures, and can be completed on the design of a three-dimensional simulation of flight procedures,and make the the elements of two-dimensional drawings to demonstrate dynamiclly. In this way the efficiency of three-dimensional design of flight procedures will greatly improve, and solve the three-dimensional visualization of flight procedures.Then inputing the chart data of Dalian Zhoushuizi airport, to test and verify the system model, and prove the system design is reasonable and accurate.Finally, the paper summarized the results, and put forward the method of flight procedures three-dimensional aided design and related issues.
本文结合国际民航组织的Doc8168文件,通过研究调研、咨询我国多位飞行程序设计方面的专家,设计了飞行程序航行要素的三维模型及呈现方式;同时运用圆弧弥合的思想,根据飞行程序设计规范,建立了基于节点的转弯航线自动生成模型和基于等待定位点的等待程序自动生成模型,实现可调节飞行参数的三维飞行轨迹和等待程序的实时生成;并借助软件工程的模块化设计思想,根据建立的数学模型设计方法,开发出仪表飞行程序三维呈现系统。
本系统提供了简单快捷的飞行程序辅助设计,对飞行程序的设计结果进行三维仿真,实现原来二维图纸要素立体化的动态演示,大大提高了飞行程序三维设计效率,解决了仪表飞行程序三维可视化问题。然后通过录入大连周水子机场的航图数据对系统模型进行测试和验证,论证了该系统设计的合理性和准确性。最后对论文的成果进行总结,并对飞行程序三维辅助设计方法及相关问题进行了展望。
Now a lot of airspace planning and design of flight procedures still remain in the stage of two-dimensional structure revealed.Because of that, the information is not clear and rendering is not intuitive.As the development of the computer simulation technology and geographic information technologies, the requirements of flight procedures three-dimensional display is icreasing. But there are not have a complete flight procedures three-dimensional aided design system at home and abroad.
Based on this, the papers drew in view of ICAO documents Doc8168, and on the views of experts on flight procedures, and designed the three-dimensional models of navigation elements as well as their presentation. According to the standard of flight procedures design, using the ideological of arc approaching, established a node-based turnning route automatic display model and holding pattern model based on holding fix.With these models can generate three-dimensional flight and holding path, which’s flight parameters can be regulated.With software engineering modular design concept and designed mathematical model.
The papers developed instrument flight procedures three-dimensional display system, which provides a simple and efficient design of flight procedures, and can be completed on the design of a three-dimensional simulation of flight procedures,and make the the elements of two-dimensional drawings to demonstrate dynamiclly. In this way the efficiency of three-dimensional design of flight procedures will greatly improve, and solve the three-dimensional visualization of flight procedures.Then inputing the chart data of Dalian Zhoushuizi airport, to test and verify the system model, and prove the system design is reasonable and accurate.Finally, the paper summarized the results, and put forward the method of flight procedures three-dimensional aided design and related issues.
引文
[1]朱代武,何光勤.目视和仪表飞行程序设计[M].成都:西南交通大学出版社,2004:1-188
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[3]国际民航组织.ICAO DOC9368.仪表飞行程序设计手册(第二版)[S].2002
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[5]符晓君.飞行程序计算机辅助系统的研究[J].空中交通管理,2002,(3):20-22
[6]台林.《飞行程序辅助设计V1.1》软件的设计[J].空中交通管理,2002,(3):17-19
[7]卢敏,吴洁明,王保强.标准仪表离场程序的计算机实现[J].航空计算技术,2006,2(36):56-58
[8]吴洁明,赵安.计算机辅助设计航空器目视盘旋进近程序[J].航空计算机技术,2004,34(1):59-61
[9]吴洁明,符晓君.计算机辅助实现航空器基线转弯程序设计的方法[J].航空计算技术,2006,(36):4:18-19
[10]项恒,赵嶷飞.仪表飞行程序辅助设计研究与实现[J].中国民航学院学报,2004,(22):5:18-19
[11]李毅,郑国勤.基于GIS的参数化飞行程序辅助设计系统[J].计算机工程与应用,2006,27:212-215
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[18]杨泽.基于Arc GIS和3DS Max的房屋震害三维可视化方法研究——以砖平房震害为例[D].北京:中国地震局地质研究所,2006:1-5
[19]朱发华,贺怀建,刘强.基于GIS的工程地质信息管理与三维可视化[J].岩土力学,2009(02):68-70
[20]王跃锋,黄柯棣.飞行器三维动画仿真[J].计算机仿真,1995(1):19-20
[22]蔡华,京潮,肖刚.基于OpenGL的飞行实时三维动画仿真[J].计算机仿真,2007(24):10:28-29
[22]唐勇,刘昌忠,吴宏刚.基于Google Earth的三维航迹监视及六自由度飞行仿真[J].计算机应用,2009(29):12:3386-3388
[23] Glenn Taylor , MSG Jeff Miller , Jeff Maddox.Automating Simulation-Based Air Traffic Control[J].Interservice/Industry Training,Simulation,and Education Conference, 2005:2193
[24]侯欢欢.基于ArcGIS的电子沙盘生成方法研究[D].太原:太原理工大学.2010
[25]张宏,温永宁,刘爱利.地理信息系统算法基础[M].北京:科学出版社,2006:50-51
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[28]王东光.领航学[M].成都:西南交通大学出版社,2004:1-38
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