CN101582202B - 空域管理与规划的装置 - Google Patents
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Abstract
公开了一种空域管理与规划的装置，包括：空域数据管理维护模块，其进行空域数据的可视化管理，并创建、管理以及维护空域模板数据；空域数据地图编辑模块，其进行空域结构信息的空间规划和设计，并进行各种空域、航线图的计算机辅助设计；航线计算模块，其利用统计学、地理学的相关方法和理论计算等角、大圆航线；空域设计输出模块，其进行实现空域结构调整前后的地图显示以及打印输出。该装置对空域实现了有效管理和利用，以替代原有复杂的空域设计方法和流程，方便航路航线、管制区域、导航台站等空域要素的管理与规划，减少人为错误，增强信息共享能力，提高了空域管理工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种空域管理与规划的装置。
背景技术
近些年来，为了应对航班流量持续增长以及空域资源紧张的压力，缓解飞行冲突，空域管理与规划设计部门需要不断的针对空域资源情况进行优化、调整。由于我国的空域管理工作起步比较晚，很多方面还有待健全，主要表现为：空域资源使用协调不畅，造成人为浪费；空域管理缺少科学的管理规章；空域设计缺少量化依据；空域和航路规划滞后，导致部分设施建设后得不到充分利用。随着我国航空运输的飞速发展，空中交通需求与空域使用的矛盾越来越突出，亟需科学的空域管理与使用的辅助工具。
在我国，空域管理与评估系统的研制开发在一定程度上为空域规划部门进行空域规划设计提供了辅助决策。为了更好的进行空域规划设计，满足空域规划设计部门频繁空域调整工作需要，进一步提高空域管理工作的灵活性和准确性，有必要研制一套计算机辅助设计系统满足空域管理与规划设计需求，实现空域数据和资料的科学管理，为空域管理部门提供为空管战略规划、空域建设方案的决策提供重要数据支持和辅助工具，为空域管理日常工作提供科学、有效的技术手段，对指导系统建设、缓解飞行冲突具有一定的指导意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供了一种对空域有效管理和利用、方便空域要素的管理与规划、减少人为错误、增强信息共享能力、提高空域管理工作效率的空域管理与规划的装置。
本发明的技术方案是：这种空域管理与规划的装置，包括：空域数据管理维护模块，其进行空域数据的可视化管理，并创建、管理以及维护空域模板数据；空域数据地图编辑模块，其进行空域结构信息的空间规划和设计，并进行各种空域、航线图的计算机辅助设计；航线计算模块，其利用统计学、地理学的相关方法和理论计算等角、大圆航线；空域设计输出模块，其进行实现空域结构调整前后的地图显示以及打印输出。
该装置在现有空域结构信息的基础上，通过空域数据库和地图数据的集成化显示，为用户提供丰富、全面的空域规划和调整必需信息，为空域规划以及灵活设计提供了辅助设计工具。其对空域实现了有效管理和利用，以替代原有复杂的空域设计方法和流程，方便航路航线、管制区域、导航台站等空域要素的管理与规划，减少人为错误，增强信息共享能力，提高了空域管理工作效率。
附图说明
图1为本发明的结构图；
图2为空域数据管理维护模块的结构图；
图3为空域数据地图编辑模块的结构图；
图4为航线计算模块的结构图；
图5为空域设计输出模块的结构图；
图6为本发明的流程图；
图7为空域数据管理维护模块的流程图；
图8为航线计算模块的流程图；
图9为空域数据地图编辑模块的对象编辑和创建的流程图；
图10为空域数据地图编辑模块的新建和加入图层的流程图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本发明的结构图。这种空域管理与规划的装置，包括：空域数据管理维护模块，其进行空域数据的可视化管理，并创建、管理以及维护空域模板数据；空域数据地图编辑模块，其进行空域结构信息的空间规划和设计，并进行各种空域、航线图的计算机辅助设计；航线计算模块，其利用统计学、地理学的相关方法和理论计算等角、大圆航线；空域设计输出模块，其进行实现空域结构调整前后的地图显示以及打印输出。
图2为空域数据管理维护模块的结构图。优选地，所述空域数据管理维护模块包括：空域数据管理单元，其进行基本的数据库操作、空域数据库的创建、以及空域结构数据定期更新和备份；空域模板数据生成单元，其生成不同类型的空域数据模板。
图3为空域数据地图编辑模块的结构图。优选地，所述空域数据地图编辑模块包括：可视化管理单元，其进行集成到数据库电子地图的图形计算操作和地图图层管理；空域数据对象管理单元，其自动生成在中国边界图上的各种空域结构信息，并进行空域规划图的编辑、国境线的处理、边界点的显示和编辑；空域数据风格管理单元，其进行电子地图显示风格的灵活设定、扩展、编辑。
图4为航线计算模块的结构图。优选地，所述航线计算模块包括：两VOR径向线交点计算单元，其在给定两个VOR导航台位置坐标、磁差及磁航向的条件下计算两条径向线的交点的经纬度坐标；位置报告点坐标计算单元，其计算航线进入管制区的位置报告点的坐标；经过点坐标计算单元，其在给定两航线端点和航线上一点经度或纬度信息的条件下计算另一纬度或经度信息；终点导航台坐标计算单元，其在给定起点导航台位置坐标、磁差、磁航向及两导航台间距离的条件下计算终点导航台的位置坐标；跑道末导航台计算单元，其在给定机场各种信息和跑道末导航台相对于机场位置的条件下计算跑道末导航台的位置坐标；切点坐标计算单元，其在给定两个航线端点和一个航线侧向导航台位置坐标的条件下计算航线上和侧向导航台连线与航线垂直的点的坐标；多点间距离计算单元，其计算多点间的各种参数。
图5为空域设计输出模块的结构图。优选地，所述空域设计输出模块包括：可视化设计地图打印样式单元，其进行地图打印样式的可视化设计，以及空域规划图的打印输出；空域结构数据二维显示单元，其进行空域结构数据的真实呈现。
图6为本发明的流程图。主要包括以下步骤：(1)应用空域数据管理维护模块的空域模板生成子模块，生成系统所需基础模板数据，为其它模块提供模板数据；(2)生成的模板数据覆盖到地图编辑的指定目录下；(3)打开地图编辑模块主界面，首先打开当前编辑模版；(4)依据当前空域规划设计内容，调整和设定图层显示信息，同时设置图层为可编辑状态；(5)应用对象编辑子模块进行航路点/航路段/航路/区域等对象的创建，同时可以完成对已有对象的编辑；(6)保存当前地图空间和当前地图编辑图层；(7)输出当前地图空间的设计图，应用地图输出模块进行地图样式设计；(8)结束。
图7为空域数据管理维护模块的流程图。主要包括以下步骤：(1.1)获取空域数据更新文件，进行空域基础数据的录入和更新；(1.2)更新完毕对已更新内容进行数据处理，使得空域数据满足特定格式规则和标准，生成最新空域地图的空域数据库；(1.3)应用最新的空域数据库，生成最新地图格式的图层数据，作为新的模板数据，同时将模板数据覆盖到地图编辑模块相应的目录；(1.4)依据原始文件和相关空域文件，进行模板数据的校对和更改，若发现存在问题，重复步骤(1.1)至步骤(1.3)，直到与当前文件一致为止；(1.5)结束。
图8为航线计算模块的流程图。主要包括以下步骤：(3.1)依据数据格式要求，键入相应格式的数据名称或者数据位置信息，系统提取该记录相关的信息并进行自动转换；(3.2)根据不同的航线类型以及航线数据，通过应用双重拟合算法求解航线的交点；(3.3)判断交点与计算航线的具体位置关系；(3.4)利用相应的数学分析方法求解；(3.5)对求解结果进行异常处理和判断修正，输出正确的位置信息；(3.6)保存数据记录，同时可以进行图形显示求解结果与原始航线的关系；(3.7)结束。
更具体地，空域数据地图编辑模块具有对象编辑和创建、新建和加入图层这两个功能。其中，图9为空域数据地图编辑模块的整体流程图。主要包括以下步骤：(2.1.1)设置当前图层的编辑状态为可编辑状态；(2.1.2)创建空域地图编辑对象，该对象包括创建点、创建线、创建区域以及创建圆弧等；(2.1.3)录入该对象的名称、位置以及相关信息；(2.1.4)设定对象名以及相应的对象风格，对象风格在对象创建后进行设定；(2.1.5)提交所有改动同时保存当前的工作空间和编辑图层；(2.1.6)将设计的多个图层文件进行合并；(2.1.7)合并完成，将文件保存到特定目录下；(2.1.8)进行全局变量、菜单栏、工具栏等的重新设定；(2.1.9)结束。图10为空域数据地图编辑模块的对象编辑和创建的流程图。主要包括以下步骤：(2.2.1)选择要加入的图层；(2.2.2)判断当前加入图层是否存在；(2.2.3)如果存在需要重新选择，否则判断图层名字是否为保留字；(2.2.4)图层名字如果不是保留字，则复制当前地图文件；(2.2.5)打开空域数据库，加入当前地图；(2.2.6)数据库中添加相应的数据记录；(2.2.7)进行全局变量、菜单栏、工具栏等的重新设定；(2.2.8)结束。
该装置采用国际民航组织的相关标准和建议，结合我国的实际情况，初步实现了空域数据和资料的科学管理、空中交通流量的统计和预测、空域划设方案的技术评估和空域容量的评估。集成了国内AFTN/ACARS(Aeronautical Fixed Telecommunication Network/Aircraft Addressingand Reporting System，航空固定电信网/飞机通信寻址与报告系统)电报和雷达数据处理、地理图像处理、VHF(very high frequency，甚高频)/导航/雷达设施信号覆盖、机场和终端区容量评估等方面的最新技术。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案的保护范围。
Claims (5)
1.空域管理与规划的装置，其特征在于，该装置包括：
空域数据管理维护模块，其进行以下步骤：(1.1)获取空域数据更新文件，进行空域基础数据的录入和更新；(1.2)更新完毕对已更新内容进行数据处理，使得空域数据满足特定格式规则和标准，生成最新空域地图的空域数据库；(1.3)应用最新的空域数据库，生成最新地图格式的图层数据，作为新的模板数据，同时将模板数据覆盖到地图编辑模块相应的目录；(1.4)依据原始文件和相关空域文件，进行模板数据的校对和更改，若发现存在问题，重复步骤(1.1)至步骤(1.3)，直到与当前文件一致为止；(1.5)结束；
空域数据地图编辑模块，其执行以下步骤：(2.1.1)设置当前图层的编辑状态为可编辑状态；(2.1.2)创建空域地图编辑对象，该对象包括创建点、创建线、创建区域以及创建圆弧等；(2.1.3)录入该对象的名称、位置以及相关信息；(2.1.4)设定对象名以及相应的对象风格，对象风格在对象创建后进行设定；(2.1.5)提交所有改动同时保存当前的工作空间和编辑图层；(2.1.6)将设计的多个图层文件进行合并；(2.1.7)合并完成，将文件保存到特定目录下；(2.1.8)进行全局变量、菜单栏、工具栏等的重新设定；(2.1.9)结束；并执行以下步骤：(2.2.1)选择要加入的图层；(2.2.2)判断当前加入图层是否存在；(2.2.3)如果存在需要重新选择，否则判断图层名字是否为保留字；(2.2.4)图层名字如果不是保留字，则复制当前地图文件；(2.2.5)打开空域数据库，加入当前地图；(2.2.6)数据库中添加相应的数据记录；(2.2.7)进行全局变量、菜单栏、工具栏等的重新设定；(2.2.8)结束；
航线计算模块，其执行以下步骤：(3.1)依据数据格式要求，键入相应格式的数据名称或者数据位置信息，系统提取该记录相关的信息并进行 自动转换；(3.2)根据不同的航线类型以及航线数据，通过应用双重拟合算法求解航线的交点；(3.3)判断交点与计算航线的具体位置关系；(3.4)利用相应的数学分析方法求解；(3.5)对求解结果进行异常处理和判断修正，输出正确的位置信息；(3.6)保存数据记录，同时可以进行图形显示求解结果与原始航线的关系；(3.7)结束；
空域设计输出模块，其进行实现空域结构调整前后的地图显示以及打印输出。
2.根据权利要求1所述的空域管理与规划的装置，其特征在于，所述空域数据管理维护模块包括：
空域数据管理单元，其进行空域数据库的创建、以及空域结构数据定期更新和备份；
空域模板数据生成单元，其生成不同类型的空域模板数据。
3.根据权利要求1所述的空域管理与规划的装置，其特征在于，所述空域数据地图编辑模块包括：
可视化管理单元，其进行集成到数据库电子地图的图形计算操作和地图图层管理；
空域数据对象管理单元，其自动生成在中国边界图上的空域结构信息，并进行空域规划图的编辑、国境线的处理、边界点的显示和编辑；
空域数据风格管理单元，其进行电子地图显示风格的灵活设定、扩展、编辑。
4.根据权利要求1所述的空域管理与规划的装置，其特征在于，所述航线计算模块包括：
两VOR径向线交点计算单元，其在给定两个VOR导航台位置坐标、磁差及磁航向的条件下计算两条径向线的交点的经纬度坐标；
位置报告点坐标计算单元，其计算航线进入管制区的位置报告点的坐标；
经过点坐标计算单元，其在给定两航线端点和航线上一点经度或纬度信息的条件下计算另一纬度或经度信息；
终点导航台坐标计算单元，其在给定起点导航台位置坐标、磁差、磁航向及两导航台间距离的条件下计算终点导航台的位置坐标；
跑道末导航台计算单元，其在给定机场信息和跑道末导航台相对于机场位置的条件下计算跑道末导航台的位置坐标；
切点坐标计算单元，其在给定两个航线端点和一个航线侧向导航台位置坐标的条件下计算航线上和侧向导航台连线与航线垂直的点的坐标；
多点间距离计算单元，其计算多点间的关于距离的参数。
5.根据权利要求1所述的空域管理与规划的装置，其特征在于，所述空域设计输出模块包括：
可视化设计地图打印样式单元，其进行地图打印样式的可视化设计，以及空域规划图的打印输出；
空域结构数据二维显示单元，其进行空域结构数据的真实呈现。
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