CN110674216B - 一种飞行路线的数据建模和信息提取方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种飞行路线的数据建模和信息提取方法，所述方法具体包括如下步骤：S1、将飞行路线划分成若干个飞行程序；S2、提取各飞行程序中的必要信息；S3、基于飞行路线中飞行程序的出现的顺序，将各飞行程序对应的必要信息依次填充至飞行程序数组中，形成飞行程序数组。将飞行路线划分成若干飞行程序，仅按程序类型保存必要信息，而不是保存整个路线数据，使用时再还原出完整信息，从而减少路线数据量，缩短写入/读出内存中路线文件所需的时间，也有利于同一架飞机不同系统之间的路线数据传输和同步。

Description

一种飞行路线的数据建模和信息提取方法

技术领域

本发明属于飞行数据处理技术领域，更具体地，本发明涉及一种飞行路线的数据建模和信息提取方法。

背景技术

飞行路线是飞机从起始机场起飞至目的地机场降落，全过程中所经过的路线。从领域的角度来看，飞行路线本质上是一组互相关联的数据的集合，这些数据包含了从出发点到终止点的详细的路径信息。图1为飞行路线生命周期的示意图，飞行管理系统从外部导航数据库文件(B101)加载导航数据到内存中，导航数据库(B102)中包含所有已发布的机场数据、导航设备数据、跑道数据等全部导航数据。飞行员从导航数据库中选择相关导航定位点、航路、机场等导航数据，组成一个完整的飞行路线(B104)。

飞行路线(B104)用于设计和预览整个飞行过程，并结合速度、加速度和位置等数据，推算全程的自动驾驶控制命令(B106)。另外，航空电子系统都采用冗余管理技术，因此飞行路线的数据还需要在系统之间传递，以便于数据的更新和同步(B105)。

飞行路线采用文件形式存储到路线文件(B103)中，每份路线信息都保存为一个单独的文件。一般来说飞行管理系统允许存储几十到几百份飞行路线，便于飞行员以后查看和调用，而不必每次飞行时重新输入。

飞行路线的数据结构是飞行管理系统的中心数据结构，因此路线数据结构的数据量很大。飞行路线数据的直接存储有三个弊端：一是不同系统之间需要同步路线信息，数据量越大、信息越复杂，越不利于相互间的数据传输和同步；二是文件I/O操作，尤其是文件的写入操作会占用大量时间，并且数据量越大，进程占用的运行时间就越长，不利于系统的实时性能优化；三是占用较大的内存空间，消耗计算资源，而内存是一种极为有价值的资源，其使用必须尽可能最小化、合理化。

发明内容

本发明提供一种飞行路线的数据建模和信息提取方法，将飞行路线划分成若干飞行程序，仅按程序类型保存必要信息，减少不同系统间路线数据同步时的数据量。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种飞行路线的数据建模和信息提取方法，所述方法具体包括如下步骤：

S1、将飞行路线划分成若干个飞行程序；

S2、提取各飞行程序中的必要信息；

S3、基于飞行路线中飞行程序的出现的顺序，将各飞行程序对应的必要信息依次填充至飞行程序数组中，形成飞行程序数组。

进一步的，飞行程序包括如下八种类型：

出发机场、离场程序、点到点程序、航路程序、进场程序、目的地机场、直飞程序及等待程序；

飞行路线由n个飞行程序组合而成，其中n≥1。

进一步的，各飞行程序的必要信息包括：飞行程序类型、定位点类型、标识符、引用1、引用2及引用3；

其中，引用1、引用2及引用3为定位点或标识符的补充信息，标识符为飞行程序中的定位点标识、离场程序标识或进场程序标识。

进一步的，在步骤S3中，在将进场程序填充至飞行程序数组之前，先将目的地机场填入飞行程序数组中。

进一步的，在步骤S3之后还包括如下步骤：

S4、将飞行程序数组进行还原，还原成对应的飞行路线。

进一步的，飞行路线的还原方法具体如下：

S41、检测当前需要还原的飞行程序是否为飞行程序数组中的首个数组元素；

S42、若检测结果为是，则清除飞行路线结构中的数据，并执行步骤S43，若检测结果为否，则执行步骤S43；

S43、检测当前运行帧中的循环填充次数是否达到最大处理次数；

S44、若检测结果为是，退出运行程序；

S45、若检测结果为否，检查飞行程序数组中的数组元素是否均已还原完毕，且还原信息均已填充至路线结构中；

S46、若检测结果为是，赋予飞行路线结构名称，退出程序；若检测结果为否，基于当前飞行程序数组元素的必要信息，在导航数据库中查找对应飞行路线数据，并填充至飞行路线结构中，飞行程序的数组元素索引递增1个，循环填充次数递增1，执行步骤S43。

本发明提供的飞行路线数据处理方法具有如下有益效果：

将飞行路线划分成若干飞行程序，仅按程序类型保存必要信息，而不是保存整个路线数据，使用时再还原出完整信息，从而减少了路线数据量，缩短写入/读出内存中路线文件所需的时间，也有利于同一架飞机不同系统之间的路线数据传输和同步。

附图说明

图1为本发明实施例提供的飞行路线生命周期的示意图；

图2为本发明实施例提供的飞行路线的数据建模和信息提取方法；

图3为本发明实施例提供的飞行程序数组还原方法流程图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

图2为本发明实施例提供的飞行路线的数据建模和信息提取方法，该方法具体包括如下步骤：

S1、基于飞行程序类型对飞行路线进行分解，分解成若干个飞行程序；

在本发明实施例中，将选定飞行路线按飞行程序类型进行分解，分解成若干个飞行程序，飞行路线由如下的n个飞行程序组合而成，n≥1，飞行程序总共包括八种类型，具体如下：出发机场、离场程序、点到点程序、航路程序、进场程序、目的地机场、直飞程序、等待程序，表1是关于飞行程序的分类表：

表1飞行程序分类表

名称	释义
		出发机场	飞机起飞的机场
离场程序	起飞机场的标准离场程序
		点到点程序	从一个定位点飞行到另一个定位点的程序
航路程序	沿航路飞行的程序
		进场程序	目的地机场的标准进场程序
目的地机场	飞机着陆的机场
		直飞程序	从当前位置直接飞行到定位点的程序
等待程序	飞行等待程序

将飞行员选定的飞行路线分解为一组飞行程序，所有的飞行程序形成一组飞行程序数组。飞行程序数组中的飞行程序由定位点来限制，其中，终结点为显示定义，初始点为隐式定义，定义为前一个程序的终结点，时间顺序也是飞行路线的隐式定义，为所有程序出现的时间顺序。

S2、从飞行路线数据中提取各飞行程序的必要信息；

使用程序迭代器遍历飞行路线中的飞行程序，提取各飞行程序定义的必要信息，必要信息包括程序类型，定位点类型、标识符、引用1、引用2、引用3。必要信息的具体说明见下表2。

表2必要信息说明表

表3导航数据库记录类型表

名称	释义
		VHF助航设备	甚高频助航设备
NDB助航设备	无方向信标助航设备
		机场	机场
航路点	导航数据库中发布的航路点
		自定义航路点	用户自定义的航路点

每种类型的程序具体需要提取的必要信息具体见表4至表11：

表4出发机场的必要信息

程序类型	定位点类型	标识符	引用1	引用2	引用3
						出发机场	机场	机场代码	机场纬度	机场经度	跑道代码

表5离场程序的必要信息

表6点到点程序的必要信息

程序类型	定位点类型	标识符	引用1	引用2	引用3
						点到点程序	到达点类型	到达点代码	到达点纬度	到达点经度	/

表7航路程序的必要信息

程序类型	定位点类型	标识符	引用1	引用2	引用3
						航路程序	/	/	航道代码	航道出口点代码	/

表8进场程序的必要信息

表9目的地机场的必要信息

程序类型	定位点类型	标识符	引用1	引用2	引用3
						目的地机场	机场	机场代码	机场纬度	机场经度	跑道代码

表10直飞程序的必要信息

表11等待程序的必要信息

S3、按飞行路线中各飞行程序出现的顺序，将各飞行程序对应的必要信息填充至飞行程序数组中，直至最后一个飞行程序填充完毕，形成飞行路线对应的飞行程序数组，将飞行程序数组进行本地路线文件的存储和不同系统之间的数据的传递和更新。

此外，在将进场程序填充至飞行程序数组中之前，先将目的地机场填入飞行程序数组中。

在本发明实施例中，在步骤S3之后还包括：

S4、将飞行程序数组进行还原，还原成对应的飞行路线。

从保存的路线文件中读取飞行程序数组，遍历飞行程序数组，并在导航数据库中搜索和数组元素相匹配的数据记录，按照飞行程序在飞行程序数组中的出现顺序，将数据记录依次添加至飞行路线结构中，注意：进场程序记录数据添加之前先添加目的地机场。

导航数据库用于存储所有导航信息，基于导航数据库内的导航信息来生成飞行路线，将飞行路线划分成若干飞行程序，提取各飞行程序中的必要信息，基于各飞行程序的必要信息来构建飞行程序数组，基于飞行程序数组来进行本地路线文件的存储、不同系统之间的数据传递和更新，在需要对飞行路线进行还原时，基于必要信息去导航数据库中查找对应飞行程序的导航信息。

导航数据添加至飞行路线结构需要一定的时间，而航空电子系统一般采用实时多分区的系统架构，因此存在一个运行帧中无法完成全部飞行路线数据填充操作的可能。因此设置了一个运行帧中还原数组元素数量的最大值，以确保不出现帧溢出的情况，同时调用方法会返回一个标志，如果路线数据全部填充完成，返回“成功”，否则返回“进行中”。每帧运行时判断该标志的状态，如果返回“进行中”，则继续填充路线数据，否则结束填充操作。通过在不同帧中多次调用还原方法，分批分步的处理程序数组，最终将路线数据完整、完全的填充。

图3为本发明实施例提供的飞行路线还原方法流程图，该方法具体包括如下步骤：

S41、检测当前需要还原的飞行程序是否为飞行程序数组中的首个数组元素；

S42、若检测结果为是，则清除飞行路线结构中的数据，并执行步骤S43，若检测结果为否，则执行步骤S43；

S43、检测当前运行帧中的循环填充次数是否达到最大处理次数；

S44、若检测结果为是，退出运行程序；

S45、若检测结果为否，检查飞行程序数组中的数组元素是否均已还原完毕，且还原信息均已填充至路线结构中；

S46、若检测结果为是，赋予飞行路线结构名称，退出程序；若检测结果为否，基于当前飞行程序数组元素的必要信息，在导航数据库中查找对应飞行路线数据，并填充至飞行路线结构中，飞行程序的数组元素索引递增1个，循环填充次数递增1，执行步骤S43。

飞行程序数组中的数组元素即飞行程序，数组元素自带索引，称为数组元素索引。

本发明提供的飞行路线数据处理方法具有如下有益效果：

将飞行路线划分成若干飞行程序，仅按程序类型保存必要信息，而不是保存整个路线数据，使用时再还原出完整信息，从而减少了路线数据量，缩短写入/读出内存中路线文件所需的时间，也有利于同一架飞机不同系统之间的路线数据传输和同步。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种飞行路线的数据建模和信息提取方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：

S1、将飞行路线划分成若干个飞行程序；

S2、提取各飞行程序中的必要信息；

S3、基于飞行路线中飞行程序的出现顺序，将各飞行程序对应的必要信息依次填充至飞行程序数组中，形成飞行程序数组；

飞行程序包括如下八种类型：

出发机场、离场程序、点到点程序、航路程序、进场程序、目的地机场、直飞程序及等待程序；

飞行路线由n个飞行程序组合而成，其中n≥1；

各飞行程序的必要信息包括：飞行程序类型、定位点类型、标识符、引用1、引用2及引用3；

其中，引用1、引用2及引用3为定位点或标识符的补充信息，标识符为飞行程序中的定位点标识、离场程序标识或进场程序标识；

在将进场程序填充至飞行程序数组之前，先将目的地机场填入飞行程序数组中；

在步骤S3之后还包括如下步骤：

S4、将飞行程序数组进行还原，还原成对应的飞行路线；

飞行路线的还原方法具体如下：

S41、检测当前需要还原的飞行程序是否为飞行程序数组中的首个数组元素；

S42、若检测结果为是，则清除飞行路线结构中的数据，并执行步骤S43，若检测结果为否，则执行步骤S43；

S43、检测当前运行帧中的循环填充次数是否达到最大处理次数；

S44、若检测结果为是，退出运行程序；

S45、若检测结果为否，检查飞行程序数组中的数组元素是否均已还原完毕，且还原信息均已填充至路线结构中；

S46、若检测结果为是，赋予飞行路线结构名称，退出程序；若检测结果为否，基于当前飞行程序数组元素的必要信息，在导航数据库中查找对应飞行路线数据，并填充至飞行路线结构中，飞行程序的数组元素索引递增1个，循环填充次数递增1，执行步骤S43。

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