本文關(guān)鍵詞：塞斯納172飛機(jī)飛行數(shù)據(jù)可視化仿真技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 通用航空 飛行數(shù)據(jù) 可視化 仿真 FlightGear模擬器 百度地圖

【摘要】：本文研究的目的是通過對大數(shù)據(jù)的分析與處理搭建一個(gè)通用航空飛行數(shù)據(jù)可視化仿真平臺。通過使用獲取的通航飛機(jī)塞斯納172的飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化狀態(tài)重現(xiàn),進(jìn)一步為飛行品質(zhì)評估、事故調(diào)查、機(jī)務(wù)維修等方面提供重要借鑒。 飛行數(shù)據(jù)可視化作為飛行品質(zhì)狀態(tài)監(jiān)控的重要組成部分,其在運(yùn)輸機(jī)航空領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)歸入了中國民航局相關(guān)法規(guī)的范疇,但是在通航方面還處在一個(gè)空白階段。本文以塞斯納172飛機(jī)的飛行數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)來源,完成了數(shù)據(jù)的濾波和插值處理,利用FlightGear飛行模擬器進(jìn)行了飛行數(shù)據(jù)的狀態(tài)重現(xiàn),同時(shí)結(jié)合百度地圖API實(shí)現(xiàn)了飛行航跡顯示,搭建了一個(gè)基于塞斯納172飛機(jī)的三維動態(tài)飛行數(shù)據(jù)可視化仿真系統(tǒng)。 本文首先介紹了國內(nèi)外飛行數(shù)據(jù)可視化的研究現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢,并對視景仿真技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了概述。重點(diǎn)對飛行數(shù)據(jù)預(yù)處理進(jìn)行了研究,采用拉依達(dá)準(zhǔn)則對飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行了粗大誤差處理,并對該準(zhǔn)則作了相應(yīng)的改進(jìn),使其誤差更小。同時(shí)提出一種分段滑動式的最小二乘多項(xiàng)式數(shù)據(jù)擬合在飛行數(shù)據(jù)中的應(yīng)用,完成了數(shù)據(jù)插值。 論文對FlightGear飛行模擬器作了詳盡的分析研究,包括主要函數(shù)庫組件、軟件架構(gòu)以及程序流程等。對FlightGear進(jìn)行了二次開發(fā)并根據(jù)實(shí)際的飛行數(shù)據(jù)編寫了數(shù)據(jù)通信的XML配置文檔,完成了飛行數(shù)據(jù)的狀態(tài)重現(xiàn)。利用C++語言編程實(shí)現(xiàn)了飛行數(shù)據(jù)的UDP通信并使用VS2010開發(fā)了數(shù)字儀表客戶端,實(shí)現(xiàn)了重要飛參數(shù)據(jù)與飛行狀態(tài)的實(shí)時(shí)同步顯示。 論文對百度地圖及其API作了簡要介紹,同時(shí)對幾種主要的電子地圖進(jìn)行了概述與對比。利用百度地圖API實(shí)現(xiàn)飛行航跡顯示。使用JavaScript語言與百度地圖API相結(jié)合,完成了飛行數(shù)據(jù)的CSV文件到JSON文件的轉(zhuǎn)換,GPS坐標(biāo)到百度BD09坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換。最后利用BD09坐標(biāo)實(shí)現(xiàn)航跡繪制、模擬飛行以及點(diǎn)擊交互。 本系統(tǒng)采用真實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)證分析,結(jié)果表明在數(shù)據(jù)預(yù)處理部分的算法能夠有效實(shí)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)的剔除與數(shù)據(jù)插值；FlightGear的飛行狀態(tài)重現(xiàn)能夠根據(jù)飛行數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)飛行數(shù)據(jù)的多視角、全動態(tài)的三維視景仿真同時(shí)配合以實(shí)時(shí)的儀表顯示,且同步效果較好；航跡的再現(xiàn)顯示能夠高準(zhǔn)確度、高精度的實(shí)現(xiàn)地圖與航跡的融合。整體而言,系統(tǒng)達(dá)到了預(yù)期的目的,較好實(shí)現(xiàn)了塞斯納172飛機(jī)的飛行數(shù)據(jù)可視化仿真。
【關(guān)鍵詞】：通用航空 飛行數(shù)據(jù) 可視化 仿真 FlightGear模擬器 百度地圖
【學(xué)位授予單位】：中國民用航空飛行學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V211
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-19
• 1.1 選題的背景與意義12-13
• 1.2 飛行數(shù)據(jù)可視化國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 飛行數(shù)據(jù)可視化國外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 飛行數(shù)據(jù)可視化國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.3 飛行數(shù)據(jù)可視化發(fā)展動態(tài)15-16
• 1.3 本文研究內(nèi)容及思路16-19
• 第二章 飛行數(shù)據(jù)預(yù)處理19-29
• 2.1 引言19
• 2.2 飛行數(shù)據(jù)統(tǒng)一誤差模型19-20
• 2.3 粗大誤差處理20-25
• 2.3.1 粗大誤差處理的常用準(zhǔn)則20-22
• 2.3.2 基于改進(jìn)的拉伊達(dá)準(zhǔn)則的數(shù)據(jù)粗大誤差處理22-25
• 2.4 基于最小二乘法的多項(xiàng)式擬合插值25-29
• 2.4.1. 最小二乘擬合25-26
• 2.4.2 最小二乘擬合多項(xiàng)式插值26-27
• 2.4.3 仿真分析與結(jié)論27-29
• 第三章 FlightGear飛行模擬器29-40
• 3.1 引言29
• 3.2 FlightGear軟件簡介29
• 3.3 FlightGear模擬器軟件包簡介29-35
• 3.3.1 OpenGL簡介30-32
• 3.3.2 Plib簡介32-33
• 3.3.3 SimGear簡介33-35
• 3.4 FlightGear模擬器框架結(jié)構(gòu)35-37
• 3.5 FlightGear模擬器程序流程37-38
• 3.6 XML配置文件38-40
• 第四章 基于FlightGear的飛行數(shù)據(jù)狀態(tài)重現(xiàn)40-52
• 4.1 引言40
• 4.2 飛行數(shù)據(jù)狀態(tài)重現(xiàn)方案總體設(shè)計(jì)40
• 4.3 飛行數(shù)據(jù)預(yù)處理40-44
• 4.3.1 通信接口40-42
• 4.3.2 數(shù)據(jù)處理的XML文檔編寫42-44
• 4.4 飛行數(shù)據(jù)儀表顯示44-47
• 4.4.1 面向無連接的通信44-46
• 4.4.2 數(shù)字式儀表46-47
• 4.5 FlightGear模擬器設(shè)置47-49
• 4.6 狀態(tài)重現(xiàn)結(jié)果與分析49-52
• 第五章 基于百度地圖API的飛行航跡顯示52-72
• 5.1 引言52
• 5.2 主流電子地圖簡介52-54
• 5.2.1 主流電子地圖52-53
• 5.2.2 百度地圖的優(yōu)勢53-54
• 5.3 百度地圖API簡介54-55
• 5.3.1 百度地圖API54
• 5.3.2 JavaScript54-55
• 5.4 飛行航跡百度地圖顯示總體方案設(shè)計(jì)55-56
• 5.5 在網(wǎng)頁中載入百度地圖56-58
• 5.6 載入原始數(shù)據(jù)58-62
• 5.6.1 CSV文件58-59
• 5.6.2 JSON文件59
• 5.6.3 原始數(shù)據(jù)載入59-62
• 5.7 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換62-65
• 5.7.1 地理坐標(biāo)系62-64
• 5.7.2 GPS坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為BD09坐標(biāo)64-65
• 5.8 航跡地圖顯示65-68
• 5.8.1 航跡繪畫66-67
• 5.8.2 航跡模擬運(yùn)行67-68
• 5.9 飛行航跡顯示結(jié)果分析68-72
• 總結(jié)與展望72-74
• 參考文獻(xiàn)74-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果77-78
• 致謝78

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：710938