CN107230405A - 飞行员便携式电子图囊及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种飞行员便携式电子图囊，包括资料数据模块、系统及资料下载模块、网络屏蔽加密模块、飞行文字资料模块、飞行视频资料模块、典型课程模块、飞行课目学习模块、电子领航准备模块、仪表模拟练习器模块、任务查询模块、电子领航计算尺模块、电子领航计算器模块。本发明的飞行员便携式电子图囊，构建数据库并存储相关资源，可便捷化资源查阅，可实时化教学资源更新，可电子化领航用具使用，可领航教学数据丰富化的导航应用，可动态模拟化的地面演练。

Description

飞行员便携式电子图囊及系统

技术领域

本发明涉及飞行员终端设备，特别是涉及一种飞行员便携式电子图囊及系统。

背景技术

目前，飞行员的课程资料，虽然资源库丰富，但限于课程资料内容结构分类不清，缺乏系统性及针对性，难于选择及参与与自身相适应的课程，使得飞行员学习及查阅资料内容少、不便捷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种飞行员便携式电子图囊及系统，实现以文字、图像的方式查阅各科目的学习资料，各阶段的学习重点、难点，指导飞行人员学习。

为达到上述要求，本发明采取的技术方案是：提供一种飞行员便携式电子图囊，包括

资料数据模块，用于构建资料数据库，存储资料数据信息，包括飞行计划信息库、资源库、试题库、训练项目库、模拟试题库，按照课目名称、资料形式、机场类别对资料进行分类，并由数据处理及显示单元呈现该数据信息内容；

系统及资料下载模块，用于服务器接口管理、数据的上传和下载，以连接登录服务器，更新本地数据，上传数据至服务器数据库；

网络屏蔽加密模块，用于网络信号屏蔽、外接接口限制、系统加密；和/或

飞行文字资料模块，用于基于数据库存储、更新及展示飞行相关的文字资料；和/或

飞行视频资料模块，用于基于数据库存储、更新及回放飞行相关的视频、动画、图片和录像资料；和/或

典型课程模块，用于基于数据库存储、更新及显示授课资料，授课资料分为飞行教学、航理教学、领航教学、队列教学、体育教学、政治教学、计算机教学、下达任务、空中教学、其他教学的文字和/或录像资料；和/或

飞行课目学习模块，用于基于数据库构建飞行课目学习库，存储、更新及展示课目的重点内容，通过教学文本、动画、视频、实景照片方式展示；和/或

电子领航准备模块，用于飞行人员基于数据库绘制航线、图标、记录表，设定个人领航准备数据库，保存地图作业、领航计划和领航记录表；其中，地图作业包括构建地图库及地图作业，地图作业界面中，菜单栏中可以新建作业，可打开以往作业，开始作业和保存作业，可以设定作业的保存名称，以图片的形式保存在个人地图作业图片库中，设定地图选择栏，通过地图库中调取，可缩放和拖动；领航计划界面，在空白底图上绘制，以图片形式保存在个人领航计划图片库中；领航记录表界面，在记录表表格中手写输入数据，以图片形式保存在个人领航数据库中；和/或

仪表模拟练习器模块，用于基于数据库构建模拟空中仪表变化、风的变化、偏差状况，模拟无线电罗盘指示，具体为，构建仪表模拟操作界面、偏差设定界面、注意力设定界面、导航位置设定界面、风场系统设定界面，通过按钮进行切换，对应设定数值，模拟出飞行员的操作；和/或

任务查询模块，用于当日计划查询，构建计划截图库，分为简单计划、复杂计划、调整计划三个子库，存入计划截图，界面自动更新为当日的计划截图；实施方法查询，构建实施方法文本库，分为简单计划、复杂计划、调整计划三个子库，存入实施方法文本，界面自动更新为当日的实施方法；资料查询，构建资料库，存入动画和视频、教学书籍、实景照片资料，动画和视频资料在查询界面中以动画和视频截图的形式作为图标，教学书籍以其封面作为图标，实景照片则以照片为图标，图标下方为资料名称，用手指滑动或点击屏幕的方式选择相应的图标来完成资料查询和选择，动画资料支持Flash、GIF、SWF格式的正常显示，视频资料支持rmvb、MP4、avi格式的正常显示，文本资料支持常用word、txt文本格式的编辑及显示；和/或

电子领航计算尺模块，用于手指拖动操作计算尺、计风仪；和/或

电子领航计算器模块，用于航行诸元的自动计算，构建计算程序，录入实测数据后，自动计算航行诸元，并输出显示数据。

进一步地，仪表模拟操作界面中，构建多个控制按钮和模拟仪表，采用重力感应和点击按钮区的方式实现综合控制。

又进一步地，偏差设定界面中，构建偏差程序，每个偏差程序能够设定6块主要仪表的偏差变化量。

又进一步地，注意力设定界面中，构建课目的注意力分配程序，该程序是由左至右及由上到下运行，程序的设定由内容和时间两项组成，内容项选择仪表名称或对外观察，时间项用于输入该内容项指定的仪表名称或对外观察的观察指示的时间。

又进一步地，内容项为仪表名称时，程序执行到该位置，仪表板上的对应仪表外框变色闪烁以进行仪表观察指示；内容项为对外观察名称时，程序执行到该位置，仪表板外侧的区域变色闪烁以进行对外观察指示。

又进一步地，导航位置设定界面中，构建导航台及与导航台相间的直升机的面板，设定直升机的初始位置，拖动直升机图标到移动位置，保存导航位置信息后运行。

再进一步地，风场系统设定界面中，构建多种风场程序，设定每个风场风向及风速，保存风场数据后以降序执行或升序执行或随机执行或连续执行某个风场的方式执行。

飞行员便携式电子图囊系统，包括中心服务器和上述的电子图囊，中心服务器包括数据库管理模块、教学资料维护模块、飞行日计划上传模块、电子领航准备情况上传模块、仪表练习情况上传模块、综合查询模块，电子图囊通过网络屏蔽加密模块连接中心服务器进行数据上传及下载。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.便捷化资源查阅：通过对飞行课目进行分类，建立课目重点、难点教学库，以动画、视频、教学文本、实景照片等多种方式对课目的重点内容进行讲解，同时可调阅机场、航路、调度、气象等通用飞行资料，为飞行员提供一个随身携带的教学资源库，时刻指导学员的学习，扩展飞行人员的知识视野，从而解决飞行员查阅资料内容少、不便捷，资料易损坏、不经济的问题。

2.实时化教学资源更新：通过与台式计算机连接登录系统服务器，更新平板电脑数据和日计划信息、实施方法的截图和数据，便于飞行人员随身查询计划、实施方法。同时也能够上传数据至数据库，进行单位数据汇总，便于查询和检查。

3.电子化领航用具使用：通过建立具备电子地图作业、领航计划和领航记录表三项功能的领航准备模块，飞行员可以直接在平板电脑上手绘航线和所有数据、图标、填写记录表，并设定了个人领航准备数据库，用于保存地图作业、领航计划和领航记录表；通过开发电子领航计算尺，飞行员可采用手指拖动进行操作，从而使飞行人员在使用过程中更加方便高效。

4.领航教学数据丰富化的导航应用：通过开发领航计算器模块，飞行人员在使用领航计算器时，只需手写输入航行数据，领航计算器就能够自动计算出准确的航行诸元，从而帮助教员在空中教学时检查学员领航计算数据的准确性。

5.动态模拟化的地面演练：通过开发一套重力感应与点击操作相结合的仪表指示模拟练习系统，能够较真实的模拟空中仪表变化、风的变化、偏差的出现等情况，并具备模拟无线电罗盘指示功能，为学员程序演练、偏差教学、注意力分配演练、暗舱进近练习等提供条件。

附图说明

图1为本发明的电子图囊及服务器系统框图；

图2为本发明的服务器系统框图；

图3为本发明的飞行执行实施例；

图4为本发明的地图作业实施例；

图5为本发明的计算尺实施例；

图6为本发明的仪表操作界面实施例；

图7为本发明的偏差设定界面实施例；

图8为本发明的注意力设定界面实施例；

图9为本发明的导航位置设定界面实施例；

图10为本发明的风场系统设定界面实施例。

具体实施方式

参见图1及图3-10，本实施例提供一种飞行员便携式电子图囊，其管理系统包括以下模块，

资料数据模块，用于构建资料数据库，存储资料数据信息，包括飞行计划信息库、资源库、试题库、训练项目库、模拟试题库，按照课目名称、资料形式、机场类别对资料进行分类，并由数据处理及显示单元呈现该数据信息内容。

系统及资料下载模块，用于服务器接口管理、数据的上传和下载，以连接登录服务器，上传数据至服务器数据库，进行系统升级更新、各类资料更新、飞行计划更新的功能模块。

网络屏蔽加密模块，用于构建集网络信号屏蔽、USB接口限制、系统加密功能的网络屏蔽、加密程序。

飞行文字资料模块，用于基于数据库存储、更新及展示飞行相关的文字资料。

飞行视频资料模块，用于基于数据库存储、更新及回放飞行相关的视频、动画、图片和录像资料。

典型课程模块，用于基于数据库存储、更新及显示授课资料，授课资料分为飞行教学、航理教学、领航教学、队列教学、体育教学、政治教学、计算机教学、下达任务、空中教学、其他教学的文字和/或录像资料。

飞行课目学习模块，用于基于数据库构建飞行课目学习库，存储、更新及展示课目的重点内容，通过教学文本、动画、视频、实景照片方式展示。

电子领航准备模块，用于飞行人员基于数据库绘制航线、图标、记录表，设定个人领航准备数据库，保存地图作业、领航计划和领航记录表。其中，地图作业包括构建地图库及地图作业，地图作业界面中，菜单栏中可以新建作业，可打开以往作业，开始作业和保存作业，可以设定作业的保存名称，以图片的形式保存在个人地图作业图片库中，设定地图选择栏，通过地图库中调取，可缩放和拖动；领航计划界面，在空白底图上绘制，以图片形式保存在个人领航计划图片库中；领航记录表界面，在记录表表格中手写输入数据，以图片形式保存在个人领航数据库中。

图4给出了地图作业界面实施例。地图作业图片区域，可更新、存储多张图片，可缩放及拖动。绘图工具，采用电子笔手绘，可以变形、选色，可拖出使用，可变化大小。

仪表模拟练习器模块，用于基于数据库构建模拟空中仪表变化、风的变化、偏差状况，模拟无线电罗盘指示，具体为，构建仪表模拟操作界面、偏差设定界面、注意力设定界面、导航位置设定界面、风场系统设定界面，通过按钮进行切换，对应设定数值，模拟出飞行员的操作，保存操作记录。

其中，通过以下器件进行数据支撑。

光线感应器也叫做亮度感应器，是能够根据周围光亮明暗程度来实现某方面自动化控制的装置。在电子助手中利用光线传感器可以根据光线强度自动调整屏幕亮度以适应人眼，在高亮度的环境中仍然能看清屏幕内容。

重力感应的英文全称为“G-sensor”，意为加速度传感器，它是电子助手中一个很重要的部件。它的功能就是感应手机加速度的变化，手机晃动、跌落、上升、下降等各种运动都能被G-sensor转化为电信号，然后通过微处理器的计算分析，就能够完成程序设计好的功能。结合三轴陀螺仪实现三维测量(故也被称为三轴重力感应)。作为模拟仪表盘动作的主要操作数据来源。

方向传感器是指安装在平板电脑上用以检测本身处于何种方向状态的部件，它可以检测手机处于正竖、倒竖、左横、右横，仰、俯状态，然后由系统根据触发条件实现自动控制。作为模拟仪表盘动作的主要操作数据来源。

方位传感器，在地图应用中，主要应用北斗定位技术，这其实仅仅是表层，在飞行位置控制中，需要准确的指示飞机面对的方向，并准确导航，都需要电子罗盘的帮助，如果没有这个传感器，仅靠北斗定位的导航在一些环境中是很难让人满意的。

在结合光线、重力、方向、方位感应器的数据支撑下，就能完整的模拟出飞行员的操作，达到模拟训练的目录。

其中，仪表模拟操作界面中，构建多个控制按钮和模拟仪表，采用重力感应和点击按钮区的方式实现综合控制；参见图6，其给出了仪表板动态模拟练习器界面实施例。偏差设定界面中，构建偏差程序，每个偏差程序能够设定6块主要仪表的偏差变化量；参见图7。注意力设定界面中，构建课目的注意力分配程序，该程序是由左至右及由上到下运行，程序的设定由内容和时间两项组成，内容项选择仪表名称或对外观察，时间项用于输入该内容项指定的仪表名称或对外观察的观察指示的时间；内容项为仪表名称时，程序执行到该位置，仪表板上的对应仪表外框变色闪烁以进行仪表观察指示；内容项为对外观察名称时，程序执行到该位置，仪表板外侧的区域变色闪烁以进行对外观察指示；参见图8。导航位置设定界面中，构建导航台及与导航台相间的直升机的面板，设定直升机的初始位置，拖动直升机图标到移动位置，保存导航位置信息后运行；参见图9。风场系统设定界面中，构建多种风场程序，设定每个风场风向及风速，保存风场数据后以降序执行或升序执行或随机执行或连续执行某个风场的方式执行；参见图10。

任务查询模块，用于当日计划查询，在飞行计划信息库内构建计划截图库，分为简单计划、复杂计划、调整计划三个子库，存入计划截图，界面自动更新为当日的计划截图；实施方法查询，在飞行计划信息库内构建实施方法文本库，分为简单计划、复杂计划、调整计划三个子库，存入实施方法文本，界面自动更新为当日的实施方法；资料查询，在资源库内存入动画和视频、教学书籍、实景照片资料，动画和视频资料在查询界面中以动画和视频截图的形式作为图标，教学书籍以其封面作为图标，实景照片则以照片为图标，图标下方为资料名称，用手指滑动或点击屏幕的方式选择相应的图标来完成资料查询和选择，动画资料支持Flash、GIF、SWF格式的正常显示，视频资料支持rmvb、MP4、avi格式的正常显示，文本资料支持常用word、txt文本格式的编辑及显示。

电子领航计算尺模块，用于手指拖动操作计算尺、计风仪。参见图5，其给出了计算尺界面实施例。

电子领航计算器模块，用于航行诸元的自动计算，构建计算程序，录入实测数据后，自动计算航行诸元，并输出显示数据。

飞行员进入系统进行相关信息查询，由数据处理及显示单元呈现该数据信息内容。参见图3，其给出了飞行执行程序界面显示的实施例框图，包括飞行准备阶段、飞行执行阶段、飞行讲评阶段及模拟训练，基于数据库进行相关信息查询及显示，飞行准备阶段用于查询及显示准备执行相关信息，飞行执行阶段用于查询及显示执行相关信息，飞行讲评阶段用于查询及显示操作流程测评相关信息，模拟训练用于进行训练模拟。

其中，上述系统在飞行员电子设备应用，以平板电脑为例，其性能指标如下：核心数，四核心；热门功能，重力感应，光线感应，方向感应器；操作系统，定制安卓5.0；CPU主频，1.86GHz；硬盘容量，64GB；内存容量，4GB；网络类型，有线接入；屏幕尺寸，7英寸；分辨率，1920*1200；触摸屏类型，电容式；像素，160万。

其中，该平板电脑所有绘图操作结果均以标准XML格式保存后台数据库，XML是一种简单的数据存储语言，使用一系列简单的标记描述数据，而这些标记可以用方便的方式建立，虽然可扩展标记语言占用的空间比二进制数据要占用更多的空间，但可扩展标记语言极其简单易于掌握和使用。文件数据库支持SQL92标准。独特军用三防设计，以适于各种环境使用；体积小，重量轻，方便携带；大容量锂电池供电，满足3小时续航要求；采用深度安全设计，可保护终端数据安全。

参见图1、图2，建立一套台式服务器数据库系统，用于管理人员及时更新数据，用于飞行员电子设备数据下载、上传。

该服务器管理系统(系统中心服务器)包括以下模块，数据库管理模块、教学资料维护模块、飞行日计划上传模块、电子领航准备情况上传模块、仪表练习情况上传模块、综合查询模块。

其中，电子领航准备情况长传模块上传信息包括电子地图作业信息、领航计划信息、领航记录表信息。

综合查询模块用于查询仪表练习情况信息、领航准备资料信息；构建综合查询界面，对服务器中存储的领航准备资料、仪表模拟练习情况进行查询，快速查找符合条件的记录。

在现有网络设备的基础上新增1台服务器、16块容量为4TB的硬盘，网络支持100m/s数据传输速度；服务器采用配置达到XEONE5-2609(2.4GHz 80W)/96G/2*300G/DVDRW/HBA/800W；支持Windows Server 2008、Windows7、Windows8系统；存储硬盘采用专用企业级4TB硬盘。

其中，多媒体标准：支持《SWF、AVI、WMV、MPG4、JPG、PNG、WORD、RAR、ZAP》资料格式；课件标准：支持SWF动画格式；搜索标准：支持关键字索引、多条件组合查询和目录层次查询；数据交换标准：支持与飞行日计划系统的数据导入；数据更新速率：3秒；屏幕刷新速率：5秒。

为飞行指挥员、飞行员提供电子图囊信息管理系统统一的入口和展示。使用用户名和密码进行登录，规定用户数据的管理权限和查看权限，限制用户操作权限；对重要数据进行MD5加密处理。数据处理及显示单元处理呈现所需数据信息。系统中所有关键设备及系统在设计上均支持冗余备份，并能自动进行切换和故障提示，保障系统高可靠性和端到端的高安全性。与互联网隔离，在专网内运行，杜绝外网攻击，同时服务端考虑使用Linux操作系统，减少病毒危害，增强稳定性。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种飞行员便携式电子图囊，其特征在于，包括

资料数据模块，用于构建资料数据库，存储资料数据信息，包括飞行计划信息库、资源库、试题库、训练项目库、模拟试题库，按照课目名称、资料形式、机场类别对资料进行分类，并由数据处理及显示单元呈现该数据信息内容；和

系统及资料下载模块，用于服务器接口管理、数据的上传和下载，以连接登录服务器，更新本地数据，上传数据至服务器数据库；和

网络屏蔽加密模块，用于网络信号屏蔽、外接接口限制、系统加密；和/或

飞行文字资料模块，用于基于数据库存储、更新及展示飞行相关的文字资料；和/或

飞行视频资料模块，用于基于数据库存储、更新及回放飞行相关的视频、动画、图片和录像资料；和/或

典型课程模块，用于基于数据库存储、更新及显示授课资料，授课资料分为飞行教学、航理教学、领航教学、队列教学、体育教学、政治教学、计算机教学、下达任务、空中教学、其他教学的文字和/或录像资料；和/或

飞行课目学习模块，用于基于数据库构建飞行课目学习库，存储、更新及展示课目的重点内容，通过教学文本、动画、视频、实景照片方式展示；和/或

电子领航准备模块，用于飞行人员基于数据库绘制航线、图标、记录表，设定个人领航准备数据库，保存地图作业、领航计划和领航记录表；其中，地图作业包括构建地图库及地图作业，地图作业界面中，菜单栏中可以新建作业，可打开以往作业，开始作业和保存作业，可以设定作业的保存名称，以图片的形式保存在个人地图作业图片库中，设定地图选择栏，通过地图库中调取，可缩放和拖动；领航计划界面，在空白底图上绘制，以图片形式保存在个人领航计划图片库中；领航记录表界面，在记录表表格中手写输入数据，以图片形式保存在个人领航数据库中；和/或

仪表模拟练习器模块，用于基于数据库构建模拟空中仪表变化、风的变化、偏差状况，模拟无线电罗盘指示，具体为，构建仪表模拟操作界面、偏差设定界面、注意力设定界面、导航位置设定界面、风场系统设定界面，通过按钮进行切换，对应设定数值，模拟出飞行员的操作；和/或

任务查询模块，用于当日计划查询，构建计划截图库，分为简单计划、复杂计划、调整计划三个子库，存入计划截图，界面自动更新为当日的计划截图；实施方法查询，构建实施方法文本库，分为简单计划、复杂计划、调整计划三个子库，存入实施方法文本，界面自动更新为当日的实施方法；资料查询，构建资料库，存入动画和视频、教学书籍、实景照片资料，动画和视频资料在查询界面中以动画和视频截图的形式作为图标，教学书籍以其封面作为图标，实景照片则以照片为图标，图标下方为资料名称，用手指滑动或点击屏幕的方式选择相应的图标来完成资料查询和选择，动画资料支持Flash、GIF、SWF格式的正常显示，视频资料支持rmvb、MP4、avi格式的正常显示，文本资料支持常用word、txt文本格式的编辑及显示；和/或

电子领航计算尺模块，用于手指拖动操作计算尺、计风仪；和/或

电子领航计算器模块，用于航行诸元的自动计算，构建计算程序，录入实测数据后，自动计算航行诸元，并输出显示数据。

2.根据权利要求1所述飞行员便携式电子图囊，其特征在于，所述仪表模拟操作界面中，构建多个控制按钮和模拟仪表，采用重力感应和点击按钮区的方式实现综合控制。

3.根据权利要求1所述飞行员便携式电子图囊，其特征在于，所述偏差设定界面中，构建偏差程序，每个偏差程序能够设定6块主要仪表的偏差变化量。

4.根据权利要求1所述飞行员便携式电子图囊，其特征在于，所述注意力设定界面中，构建课目的注意力分配程序，该程序是由左至右及由上到下运行，程序的设定由内容和时间两项组成，内容项选择仪表名称或对外观察，时间项用于输入该内容项指定的仪表名称或对外观察的观察指示的时间。

5.根据权利要求4所述飞行员便携式电子图囊，其特征在于，所述内容项为仪表名称时，程序执行到该位置，仪表板上的对应仪表外框变色闪烁以进行仪表观察指示；内容项为对外观察名称时，程序执行到该位置，仪表板外侧的区域变色闪烁以进行对外观察指示。

6.根据权利要求1所述飞行员便携式电子图囊，其特征在于，所述导航位置设定界面中，构建导航台及与导航台相间的直升机的面板，设定直升机的初始位置，拖动直升机图标到移动位置，保存导航位置信息后运行。

7.根据权利要求1所述飞行员便携式电子图囊，其特征在于，所述风场系统设定界面中，构建多种风场程序，设定每个风场风向及风速，保存风场数据后以降序执行或升序执行或随机执行或连续执行某个风场的方式执行。

8.一种飞行员便携式电子图囊系统，其特征在于，包括中心服务器和如权利要求1-7任一项所述的电子图囊，所述中心服务器包括数据库管理模块、教学资料维护模块、飞行日计划上传模块、电子领航准备情况上传模块、仪表练习情况上传模块、综合查询模块，所述电子图囊通过网络屏蔽加密模块连接中心服务器进行数据上传及下载。