CN111897797B - 一种基于飞行管理系统的导航台数据筛选方法 - Google Patents

一种基于飞行管理系统的导航台数据筛选方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于飞行管理系统的导航台数据筛选方法，本发明主要针对飞行管理系统运行过程中快速获取飞机当前位置附近的导航台数据的问题，能够快速、准确的向飞行员提供最近导航台的参数，支撑无线电导航实现快速调谐功能，从而提升了飞行管理系统的导航性能。其实现过程中：首先，通过存储器分区细化了所需存储的导航台数据，对大规模导航台数据分块，缩减导航台加载的数据量，避免不必要的数据加载；其次，采用导航台数据区和导航台数据索引区两级空间，通过经度和纬度生成联合编码，建立联合编码索引数据表的方法，为快速查询所需范围内导航台数据提供技术途径。

Description

一种基于飞行管理系统的导航台数据筛选方法
技术领域
本发明涉及飞行管理系统的数据库管理技术领域，具体涉及一种基于飞行管理系统的导航台数据筛选方法。
背景技术
飞行管理系统是大型飞机航空电子系统的核心技术之一，实现了飞机全飞行过程中的自动飞行与控制；飞行管理系统的核心技术包括数据库管理、导航、引导、性能计算、飞行计划管理等，当前飞行管理系统的这些核心技术被欧美主要航空企业所掌握，国内飞行管理系统的关键技术成熟度相对较低，有很多技术点需要突破。无线电导航是飞行管理系统核心技术中导航技术的重要组成部分，无线电导航台调谐的性能直接影响飞行管理系统的导航品质。随着航空业的快速发展，无线电导航台建设的越来越多，导航台数据规模越来越大；目前，国内支撑无线电导航台调谐性能的导航台数据快速筛选技术相对薄弱，该技术的提升直接影响导航台的快速选台和导航的品质。
发明内容
本发明的目的：实现飞行管理系统运行过程中导航台的快速筛选功能，为飞行员提供无线电导航台选取的辅助，避免了在整个大规模导航台数据库中海量搜索带来的资源过渡消耗问题，提升飞行管理系统的人机工效，支撑飞行管理系统中导航台的快速调谐功能，提升了飞行管理系统中无线电导航的性能；提出一种基于飞行管理系统的导航台数据筛选方法。
本发明的技术方案：
提供一种基于飞行管理系统的导航台数据筛选方法，其特征在于：用于飞行过程中快速选取距离飞机当前位置最近的导航台用于无线电导航，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤1.飞行管理计算机(FMC)接收飞行员通过控制显示单元(CDU)发送的导航台数据选择指令；
步骤2.飞行管理计算机的内存中划分有导航台数据区和导航台数据索引区，飞行管理计算机(FMC)将导航台数据存储器(NDBS)的导航台数据集加载到导航台数据区；
步骤3.导航台数据集中每条记录对应一个导航台的参数信息；参数信息至少包括经度和纬度，在导航台数据索引区中建立索引表，索引表中为联合编码与物理地址的映射关系，映射关系的联合编码和物理地址对应同一条记录；每个联合编码由所述每条记录中的经度和纬度数值构成，所述物理地址为每条记录在内存中的物理地址；
步骤4.飞行管理计算机(FMC)接收控制显示单元(CDU)发送的导航台求近指令；所述求近指令包括求近的经度浮动量和纬度浮动量；
步骤5.飞行管理计算机(FMC)接收导航系统(INS)提供的飞机实时经度和纬度，通过飞机实时经度和纬度以及经、纬度浮动量获经、纬度范围内经纬度最大点和经纬度最小点，并且由经纬度最大点和经纬度最小点获得分别得出最大值联合编码和最小值联合编码；将所述最大值联合编码和最小值联合编码作为两个端点编码在所述索引表中选定一个编码区间；通过这一区间中的联合编码所对应的导航台物理地址直接取得对应记录的导航台所有信息。
进一步的，通过经纬度数值获得联合编码的方法：将经度数据的数值作为第一数据列，且数值中各位的顺序不变，将纬度数据的数值作为第二数据列，且数值中各位的顺序不变，第一、第二数据列中数据个数均为N/2；将第一、第二数据列交叉排列构成联合编码，经度数据和纬度数据在小数点前均为3位，N为大于零的偶数。降低了空间范围判断时，经度和纬度的两个维度进行判断带来数据检索功能实施的复杂度，转化形成一维的编码数值，使空间范围比对具有更高的操作性和更快的执行速度。
进一步的，通过经纬度数值获得联合编码的方法：将经度数据的数值加上180后的数值作为第一数据列，且数值中各位的顺序不变，将纬度数据的数值加上90后的数值作为第二数据列，且数值中各位的顺序不变，第一、第二数据列中数据个数均为N/2；将第一、第二数据列交叉排列构成联合编码，经度数据和纬度数据在小数点前均为3位，N为大于零的偶数。通过经度数值加180，纬度数据的数值加90，使得正负数据空间的经度和纬度数值，转换成了第一、第二数据列的非负数值，避免了直接使用原始经度数据和纬度数据所产生联合编码时，经度和纬度跨越0附近的数据编码跳变问题。
进一步的，飞行管理系统包括飞行管理计算机、控制显示单元、数据存储器和导航系统。
进一步的，飞行管理计算机与控制显示单元通过ARINC429总线交联，飞行管理计算机与导航台数据存储器通过AFDX总线交联，飞行管理计算机与惯性导航系统通过ARINC429总线交联。实现了机载系统间的高安全数据传输。
进一步的，数据存储器中至少存在7个物理分区，每个分区对应一个实体地理区域的所有导航台的参数信息。细化了导航台数据参数的规模，提升了导航台数据参数加载时的选择性，降低了一次性加载全部导航台数据参数的资源浪费和时间浪费，提升了导航台数据应用的安全性和灵活性。
进一步的，所述联合编码的位数N为10或12。
进一步的，所述内存的物理存储空间至少为512M。
本发明的优点：
本发明的筛选方法，提供了从飞行管理系统的大规模导航台数据中快速筛选出所需导航台信息的技术手段，提升了飞行管理系统实施无线电导航台调谐的速度，进而支撑了飞行管理系统的导航性能；细化了导航台数据的存储结构，有效减低了飞行管理系统运行过程中大规模数据加载和应用带来的资源浪费，保障了飞行管理系统整体运行的安全性。
附图说明：
图1是本发明飞行管理系统的结构图；
图2是本发明的导航台数据筛选流程图；
图3是实施例1中联合编码示意图；
图4是实施例2中联合编码示意图；
具体实施方式：
下面结合附图对本发明做进一步详细描述。
实施例1，参见附图1-3，一种基于飞行管理系统的导航台数据筛选方法，其特征在于：用于飞行过程中快速选取距离飞机当前位置最近的导航台用于无线电导航，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤1.飞行管理计算机(FMC)接收飞行员通过控制显示单元(CDU)发送的导航台数据选择指令；
步骤2.飞行管理计算机的内存中划分有导航台数据区和导航台数据索引区，飞行管理计算机(FMC)将导航台数据存储器(NDBS)的导航台数据集加载到导航台数据区；
步骤3.导航台数据集中每条记录对应一个导航台的参数信息；参数信息至少包括经度和纬度，在导航台数据索引区中建立索引表，索引表中为联合编码与物理地址的映射关系，映射关系的联合编码和物理地址对应同一条记录；每个联合编码由所述每条记录中的经度和纬度数值构成，所述物理地址为每条记录在内存中的物理地址；
步骤4.飞行管理计算机(FMC)接收控制显示单元(CDU)发送的导航台求近指令；所述求近指令包括求近的经度浮动量和纬度浮动量；
步骤5.飞行管理计算机(FMC)接收导航系统(INS)提供的飞机实时经度和纬度，通过飞机实时经度和纬度以及经、纬度浮动量获经、纬度范围内经纬度最大点和经纬度最小点，并且由经纬度最大点和经纬度最小点获得分别得出最大值联合编码和最小值联合编码；将所述最大值联合编码和最小值联合编码作为两个端点编码在所述索引表中选定一个编码区间；通过这一区间中的联合编码所对应的导航台物理地址直接取得对应记录的导航台所有信息。
通过经纬度数值获得联合编码的方法：将经度数据的数值加上180后的数值作为第一数据列，且数值中各位的顺序不变，将纬度数据的数值加上90后的数值作为第二数据列，且数值中各位的顺序不变，第一、第二数据列中数据个数均为N/2；将第一、第二数据列交叉排列构成联合编码，经度数据和纬度数据在小数点前均为3位，N为10。
实施例2，参见附图1、2和4，一种基于飞行管理系统的导航台数据筛选方法，其特征在于：用于飞行过程中快速选取距离飞机当前位置最近的导航台用于无线电导航，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤1.飞行管理计算机(FMC)接收飞行员通过控制显示单元(CDU)发送的导航台数据选择指令；
步骤2.飞行管理计算机的内存中划分有导航台数据区和导航台数据索引区，飞行管理计算机(FMC)将导航台数据存储器(NDBS)的导航台数据集加载到导航台数据区；
步骤3.导航台数据集中每条记录对应一个导航台的参数信息；参数信息至少包括经度和纬度，在导航台数据索引区中建立索引表，索引表中为联合编码与物理地址的映射关系，映射关系的联合编码和物理地址对应同一条记录；每个联合编码由所述每条记录中的经度和纬度数值构成，所述物理地址为每条记录在内存中的物理地址；
步骤4.飞行管理计算机(FMC)接收控制显示单元(CDU)发送的导航台求近指令；所述求近指令包括求近的经度浮动量和纬度浮动量；
步骤5.飞行管理计算机(FMC)接收导航系统(INS)提供的飞机实时经度和纬度，通过飞机实时经度和纬度以及经、纬度浮动量获经、纬度范围内经纬度最大点和经纬度最小点，并且由经纬度最大点和经纬度最小点获得分别得出最大值联合编码和最小值联合编码；将所述最大值联合编码和最小值联合编码作为两个端点编码在所述索引表中选定一个编码区间；通过这一区间中的联合编码所对应的导航台物理地址直接取得对应记录的导航台所有信息。
通过经纬度数值获得联合编码的方法：将经度数据的数值加上180后的数值作为第一数据列，且数值中各位的顺序不变，将纬度数据的数值加上90后的数值作为第二数据列，且数值中各位的顺序不变，第一、第二数据列中数据个数均为N/2；将第一、第二数据列交叉排列构成联合编码，经度数据和纬度数据在小数点前均为3位，N为12。

Claims (6)

1.一种基于飞行管理系统的导航台数据筛选方法，其特征在于：用于飞行过程中快速选取距离飞机当前位置最近的导航台用于无线电导航，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤1.飞行管理计算机(FMC)接收飞行员通过控制显示单元(CDU)发送的导航台数据选择指令；
步骤2.飞行管理计算机的内存中划分有导航台数据区和导航台数据索引区，飞行管理计算机(FMC)将导航台数据存储器(NDBS)的导航台数据集加载到导航台数据区；
步骤3.导航台数据集中每条记录对应一个导航台的参数信息；参数信息至少包括经度和纬度，在导航台数据索引区中建立索引表，索引表中为联合编码与物理地址的映射关系，映射关系的联合编码和物理地址对应同一条记录；每个联合编码由所述每条记录中的经度和纬度数值构成，所述物理地址为每条记录在内存中的物理地址；
步骤4.飞行管理计算机(FMC)接收控制显示单元(CDU)发送的导航台求近指令；所述求近指令包括求近的经度浮动量和纬度浮动量；
步骤5.飞行管理计算机(FMC)接收导航系统(INS)提供的飞机实时经度和纬度，通过飞机实时经度和纬度以及经、纬度浮动量获经、纬度范围内经纬度最大点和经纬度最小点，并且由经纬度最大点和经纬度最小点获得分别得出最大值联合编码和最小值联合编码；将所述最大值联合编码和最小值联合编码作为两个端点编码在所述索引表中选定一个编码区间；通过这一区间中的联合编码所对应的导航台物理地址直接取得对应记录的导航台所有信息；
通过经纬度数值获得联合编码的方法：将经度数据的数值作为第一数据列，且数值中各位的顺序不变，将纬度数据的数值作为第二数据列，且数值中各位的顺序不变，第一、第二数据列中数据个数均为N/2；将第一、第二数据列交叉排列构成联合编码，经度数据和纬度数据在小数点前均为3位，N为大于零的偶数；
通过经纬度数值获得联合编码的方法：将经度数据的数值加上180后的数值作为第一数据列，且数值中各位的顺序不变，将纬度数据的数值加上90后的数值作为第二数据列，且数值中各位的顺序不变，第一、第二数据列中数据个数均为N/2；将第一、第二数据列交叉排列构成联合编码，经度数据和纬度数据在小数点前均为3位，N为大于零的偶数。
2.根据权利要求1所述的一种基于飞行管理系统的导航台数据筛选方法，其特征在于：飞行管理系统包括飞行管理计算机、控制显示单元、数据存储器和导航系统。
3.根据权利要求2所述的一种基于飞行管理系统的导航台数据筛选方法，其特征在于：飞行管理计算机与控制显示单元通过ARINC429总线交联，飞行管理计算机与导航台数据存储器通过AFDX总线交联，飞行管理计算机与惯性导航系统通过ARINC429总线交联。
4.根据权利要求1所述的一种基于飞行管理系统的导航台数据筛选方法，其特征在于：数据存储器中至少存在7个物理分区，每个分区对应一个实体地理区域的所有导航台的参数信息。
5.根据权利要求1所述的一种基于飞行管理系统的导航台数据筛选方法，其特征在于：所述联合编码的位数N为10或12。
6.根据权利要求1所述的一种基于飞行管理系统的导航台数据筛选方法，其特征在于：所述内存的物理存储空间至少为512M。
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