【摘要】：座艙顯控系統(tǒng)軟件作為LSA航電系統(tǒng)的重要組成部分,擔(dān)負(fù)著顯示飛行指引信息、機(jī)電參數(shù)信息及地圖信息的重要使命。相比傳統(tǒng)的VAPS等開發(fā)平臺,本文提出了一種跨平臺性良好、開發(fā)效率高,并且支持組件可視化技術(shù)和抗鋸齒渲染技術(shù)的Qt框架,來完成系統(tǒng)軟件的設(shè)計與實現(xiàn)。同時,針對LSA在低空區(qū)域作業(yè)時可能遇到的諸多約束,提出了一種改進(jìn)A*算法來實現(xiàn)航跡規(guī)劃的目的。主要工作內(nèi)容和研究成果如下:(1)開展了LSA座艙顯控系統(tǒng)軟件設(shè)計與實現(xiàn)的工作。首先,介紹了Qt自定義組件可視化技術(shù)和抗鋸齒渲染技術(shù)的良好作用及使用方法;其次,根據(jù)軟件的功能需求完成了系統(tǒng)軟件的總體設(shè)計,主要包括界面設(shè)計、接口設(shè)計和軟件功能模塊設(shè)計;再次,實現(xiàn)了系統(tǒng)軟件中主飛行信息顯示模塊、機(jī)電參數(shù)信息顯示模塊及地圖信息顯示模塊的開發(fā);其中,在主飛行信息顯示模塊中,主要通過Qt自定義組件可視化技術(shù)和抗鋸齒渲染技術(shù)完成了空速指示組件、飛行姿態(tài)指示組件、高度指示組件、垂直速度指示組件及航向指示組件的開發(fā);在機(jī)電參數(shù)信息顯示模塊中,同樣采用組件可視化技術(shù)和抗鋸齒渲染技術(shù)來完成了電氣參數(shù)指示組件和機(jī)身狀態(tài)信息組件的開發(fā);而在地圖顯示模塊中,采用了地圖瓦片拼接算法和Qt自定義組件可視化技術(shù)相結(jié)合的方式完成了離線地圖組件的開發(fā);接著,用數(shù)據(jù)驅(qū)動的方式實現(xiàn)了主飛行顯示模塊中組件姿態(tài)的更新;最后,完成了系統(tǒng)軟件的聯(lián)調(diào),達(dá)到了系統(tǒng)軟件設(shè)計的預(yù)期效果,并給出了聯(lián)調(diào)后各模塊運行的效果圖。(2)分析并研究了LSA在低空區(qū)域作業(yè)時的航跡規(guī)劃問題。首先,采用了數(shù)字高程地形數(shù)據(jù)生成技術(shù)和地形山峰模擬方法完成了地形空間的構(gòu)建;其次,基于matlab平臺完成了飛行航跡的三維構(gòu)建;再次,分析了LSA在低空區(qū)域飛行時的航跡約束模型;最后,給出了航跡代價函數(shù)的表示方法,為下一章結(jié)合航跡尋優(yōu)算法提供理論鋪墊。(3)提出了一種在低空區(qū)域多約束情形下的改進(jìn)A*航跡規(guī)劃方法。首先,概述了常用的RRT*和A*航跡規(guī)劃算法,并分別給出了其航跡尋優(yōu)的仿真效果;其次,重點分析了A*算法中代價函數(shù)的選取方式;再次,將航跡約束模型產(chǎn)生的代價與A*算法的代價函數(shù)相結(jié)合,作為航跡規(guī)劃的改進(jìn)算法;接著,給出了改進(jìn)A*算法的實現(xiàn)流程;最后,通過與傳統(tǒng)的A*算法做對比,驗證了改進(jìn)A*算法的有效性。
【圖文】：

一次再現(xiàn)佳績，這些無不彰顯出我國在航空領(lǐng)域技術(shù)的成熟。談及這些技術(shù)，不提及近些年飛機(jī)座艙顯控技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代座艙顯控系統(tǒng)已由傳統(tǒng)的相對的電子設(shè)備組裝，轉(zhuǎn)變?yōu)橐云矫嬉壕э@示器為載體的界面圖形化組件的形式約直觀地呈現(xiàn)給機(jī)組操作人員，，不僅外觀時尚，還可以節(jié)約成本，降低飛行員壓力，提升了飛行的安全性，圖 2-1 給出了現(xiàn)代座艙顯控系統(tǒng)的外觀圖。

姿態(tài)指示器效果圖
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：V243

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本文編號：2594968