【摘要】：目前,我國飛行服務(wù)體系的建設(shè)還不夠健全,與發(fā)達(dá)國家還有一定的差距。與此同時(shí),我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的組網(wǎng)已經(jīng)基本完成,將該技術(shù)應(yīng)用于通用航空領(lǐng)域,不僅有利于保障航空監(jiān)管的安全性和可靠性,還可以提高北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在航空領(lǐng)域的使用率。本課題利用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù),根據(jù)飛行員的實(shí)際需求,開發(fā)了一款多功能的飛行電子夾板軟件,給飛行員提供了多種實(shí)用的功能,也給地面指揮中心人員與飛行員之間的通信提供了途徑。論文主要完成的工作如下:(1)整個(gè)北斗航空監(jiān)管系統(tǒng)由北斗指揮機(jī)、北斗定位終端、服務(wù)器端及飛行電子夾板客戶端四個(gè)部分組成。其中服務(wù)器端用于資源的存儲(chǔ)和管理;北斗定位終端用于采集航空器飛行數(shù)據(jù),并通過北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和北斗指揮機(jī)實(shí)現(xiàn)短報(bào)文的通信;飛行電子夾板是一個(gè)可以給飛行員提供極大便利的多功能平板,與北斗定位終端成套配合使用,完成定位、短報(bào)文通信和設(shè)備工作狀況查詢等功能。本課題設(shè)計(jì)了整個(gè)系統(tǒng)的總體架構(gòu),基于Android和北斗導(dǎo)航技術(shù)開發(fā)了飛行電子夾板客戶端軟件,實(shí)現(xiàn)了航空器定位跟蹤、設(shè)備工作狀況查詢、多機(jī)位置共享、短報(bào)文通信、歷史軌跡查詢、航路設(shè)置、視頻的解壓和播放、盲降引導(dǎo)等功能。(2)使用Android Studio開發(fā)平臺(tái)分模塊完成了飛行電子夾板軟件各個(gè)功能的程序開發(fā)工作。飛行電子夾板與北斗定位終端之間通過藍(lán)牙按照約定的協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,夾板軟件根據(jù)協(xié)議格式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析,兩者配套使用實(shí)現(xiàn)了所需的所有功能。軟件中使用百度離線地圖解決了飛行過程中無網(wǎng)絡(luò)信號(hào)條件下使用地圖的情況;使用貝塞爾曲線擬合的方法對(duì)航跡回放過程中的軌跡進(jìn)行了平滑處理,使其更符合實(shí)際的飛行軌跡;完成了數(shù)據(jù)庫中各個(gè)數(shù)據(jù)表的設(shè)計(jì),并使用SQLCipher對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行了加密操作,保證了SQLite數(shù)據(jù)庫的安全性。(3)針對(duì)天氣惡劣情況下的盲降引導(dǎo),提出了航跡預(yù)測(cè)的需求,對(duì)現(xiàn)如今軌跡預(yù)測(cè)中使用最多且預(yù)測(cè)效果較好的交互多模型(IMM)算法進(jìn)行了研究,并使用Matlab進(jìn)行了實(shí)例仿真,證實(shí)了在航空器降落過程中使用該算法進(jìn)行航跡預(yù)測(cè)的有效性,然后在軟件中實(shí)現(xiàn)功能,具有較好的跟蹤預(yù)測(cè)效果。最后,對(duì)軟件與系統(tǒng)其余組成部分進(jìn)行聯(lián)調(diào)測(cè)試,結(jié)果表明所開發(fā)的軟件完成了所需功能的設(shè)計(jì)要求。飛行電子夾板軟件的開發(fā),為飛行員提供了便利,是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在通用航空領(lǐng)域的一次探索和實(shí)踐,有利于促進(jìn)和完善我國飛行服務(wù)體系的建設(shè)。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP311.52;TP316;V243
【圖文】：

圖2.1 Android 架構(gòu)圖inux 內(nèi)核層oid 的進(jìn)程管理和內(nèi)存管理等核心的功能與服務(wù)都是基于 Linu是軟硬件之間的一個(gè)抽象層，它將智能硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)連

更新頻率為 1Hz。北斗定位終端在飛行電子夾板軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)中起著非常重要的作用。圖2.5 北斗定位終端實(shí)物北斗定位終端主要由六個(gè)部分組成，分別如下：1) 藍(lán)牙模塊：負(fù)責(zé)與飛行電子夾板進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；2) RD 通信模塊：負(fù)責(zé)北斗短報(bào)文通信，北斗定位終端可以和北斗指揮機(jī)或兩個(gè)

西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文14圖2.6 飛行電子夾板實(shí)物機(jī)上飛行測(cè)試結(jié)果表明外置定位組件搜星速度快，定位精度高，可以滿足在空中飛行使用的條件，并且效果更好。因此，本次研究設(shè)計(jì)采用的是外置的北斗定位終端進(jìn)行定位，飛行電子夾板與北斗定位終端之間通過藍(lán)牙進(jìn)行位置、短報(bào)文等數(shù)據(jù)的傳輸。2.3 軟件需求分析軟件開發(fā)之前對(duì)軟件的需求進(jìn)行分析，在后續(xù)的開發(fā)工作中可以節(jié)約成本，對(duì)開發(fā)出一款具有完善功能的軟件有很大的指導(dǎo)意義。2.3.1 軟件功能需求本軟件是一個(gè)具有多功能的飛行電子夾板軟件，結(jié)合了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航、藍(lán)牙以及航跡預(yù)測(cè)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)于航空器的實(shí)時(shí)監(jiān)控和有效管理。飛行電子夾板軟件需要完成的功能如下：（1）數(shù)據(jù)傳輸：飛行電子夾板的位置及狀態(tài)等信息均來源于北斗定位終端，北斗定位終端通過北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位到自己的位置后將經(jīng)緯度、方向角、高度、速度等相關(guān)信息發(fā)送給飛行電子夾板。北斗定位終端和飛行電子夾板之間通過藍(lán)牙進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。（2）查詢?cè)O(shè)備工況：北斗定位終端有 RD、RN、4G 及電子羅盤四個(gè)模塊

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7 姜U

本文編號(hào)：2744115