,刍议通用航空飞行准备中的电子航图应用

刍议通用航空飞行准备中的电子航图应用摘要:随着经济的迅速发展以及科学技术水平的不断提高，我国的航空事业取得了较大程度上的发展，为我国国民经济的发展以及综合国力的提升做出重要的贡献。而在航空飞行之中，电子航图发挥了十分重要的作用，其应用包含在多个方面，主要包含有地理信息、航空资料以及机型数据库建库等。本文就结合飞行准备辅助系统针对通用航空飞行准备中的电子航图应用进行研究与分析。关键词：飞行准备；电子地图；飞行计划；通用航空1.系统的组织框架这一系统的组成框架主要见下图所示：图1：系统模块结构图在对这一系统进行设计时，采用了模块化设计方法，并将之在Delphi语言的基础之上进行了实现。这一系统主要包含了三个部分，分别是数据库部分、主控模块以及飞行计划。其中，数据库模块的主要作用是对既定格式的地形、导航以及性能数据进行有效的存放，然后根据其不同特点用不同数据文件的形式进行存储。主控模块则对各数据库的数据记录结构进行了有效的定义，同时，主控模块还兼顾了对数据库文件的管理与维护。而对于飞行计划模块来说，其主要作用是对主控模块所给出的航路数据、飞机性能的相关数据文件以及输入计划参数进行一定程度上的利用，以此来实现对于飞行计划的有效制定与优化，除此之外，它还能够对飞机的重量以及平衡性能进行一定程度上的检查。2.数据库模型2.1矢量地图和高程地形数据库在这一数据库之中，包含了矢量地图以及高程地形数据，而且无论是地图还是地形数据的覆盖范围都十分广泛，几乎覆盖了全国范围。对于矢量数据地图来说，其内容十分丰富，主要包含了海岸线、河流、湖泊、行政边界等走线的矢量描述,。全国各省省会城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。而高程地形数据则有着系统化、精细化程度高的特点，它对地球表面进行了一定程度上的划分，将其划分成为若干的数字网格，并对其进行了取样，这样一来，就得到了各个采样点的海拔高度。2.2磁差模型数据库一般情况下，在飞行准备的过程之中，需要对航线的真角以及磁角进行一定程度的计算，这就给系统提出了更高的要求，要求其能够建立起系统化的数字地图覆盖范围内的磁差模型。全球的磁场在缓慢变化着，而不是永远的固定不动，正是因为这一原因，在通常状况下磁差模型并不采用数字网格的形式进行表述，而是运用矢量描述的等磁差线来表述。而这一系统所采用的全球磁场模型可以对特别的例程进行有效的调用，并给出相应的经纬坐标，以此来得到这一点的点磁方位。2.3导航数据库导航数据的来源主要有两个：分别是中国民用航空总局出版的航线手册以及航线图，输入方式主要采用人工的方法。在着其中，航线手册主要包含了机场、NDB/VOR，航线图则主要包含了航路数据、航路点、航路NDB/VOR。同时，处于对系统使用范围以及目的的充分考虑，在这一系统之中并没有设置机场的进离场航线图。机场数据所包含的内容十分广泛，主要有括机场名称、地理经纬度、3字和4字代码、标高、磁差、飞行区等级、所具备的导航设施种类和跑道状况等。2.4飞机性能数据库要向指定出有有效的飞机航线飞行计划，就必须详细的把握机型的基本性能以及数据参数，它们在飞行准备工作中发挥了十分重要的基础性作用。然而在一般情况下，各个机型具有较大程度上的差异，同时性能的计算方法也有所不同。为了而对这一问题进行有效的解决，并有效提高系统软件的适应性与通用性，系统根据性能计算方法的不同对飞机进行了一定程度上的分类。目前状况下，主要分为两类：第一类主要针对活塞式的小型飞机，主要包含了基本参数,性能数据,重量与平衡数据。第二类主要针对高性能的涡桨或涡扇飞机，主要包含了本参数、性能数据、重量与平衡数据、飞机重量、飞机飞行高度等。3.电子地图坐标系统与转换数字高程地形和矢量地图采用经纬度的方法进行坐标描述,要想对这些数据进行有效的转换，并使其成为平面形式，则需要涉及到地图的投影变换算法。目前状况下，存在着多种地图投影方式，而本文则采取线性投影变换算法，选择这种算法主要是处于计算机化处理以及显示的方便性的考虑。具体情况见下图所示：图2：线性投影变换算法下的全球地形图同时，为了对算法实现的速度进行有效的提高，系统对地图的线性投影变化以及大地坐标到屏幕坐标的转换算法进行了一定程度上的结合，并予以实现。除此之外，其逆变换也是按照这种方式进行实现的。4.飞行计划的制定对于飞行计划来说，其内容主要包含两个方面，分别是飞行时间的确定以及飞行所需燃料的确定。在对飞行计划进行计算时，首先需要对飞机的水平剖面以及剖面各段的飞行方式进行有效的确定。结合这一系统来看的话，水平剖面即为水平剖面即航路数据从主控模块中读取,飞行方式参数从对话窗口读取;然后结合具体的天气状况,通过调用性能数据库中的机型性能数据即可完成给定重量的飞行计划计算。在计算完成之后，就可以根据计算结果对飞机的垂直剖面进行有效的确定，并给出飞机在航路各特殊点的重量和到这些点的飞行时间，特殊点主要包含有上升和下降顶点、转弯点、目的地和备降机场。5.结束语本文结合了飞行准备辅助系统针对通用航空飞行准备中的电子航图应用进行研究与分析。首先对系统的组织框架进行了一定程度上的介绍，并在此基础之上从矢量地图和高程地形数据库、磁差模型数据库、导航数据库以及飞机性能数据库四个方面对系统的数据库模型进行了阐述。然后分析了电子地图坐标系统与转换以及飞行计划的制定。希望我们的研究能够给读者提供参考并带来帮助。参考文献：[1]中国民用航空总局.航线手册[Z].北京:中国民用航空总局,2000.[2]中国民用航空总局.高空航线图[Z].ERC(H)1/2/3/4中文版.北京:中国民用航空总局,1996.[3]中国民用航空总局.中低空航线图[Z].ERC(L)1/2/3/4中文版.北京:中国民用航空总局,1996.[4]刘晓明,苏彬,孙宏.飞行性能与计划[M].成都:西南交通大学出版社,2003:149—151.