通用航空飞机飞行数据再现技术的研究

发布时间：2017-09-02 23:22

  本文关键词：通用航空飞机飞行数据再现技术的研究

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【摘要】：飞行数据再现是调查飞行事故原因的重要依据,随着飞行数据记录系统的发展,飞行数据的应用已经远远不止于此。飞行数据再现可以为飞行品质评估、训练过程评分、机务维修等提供重要借鉴。本文主要以Cessna172飞机的真实飞行数据为例,研究通用航空飞机飞行数据的可视化再现,设计飞行数据再现软件。本文首先介绍了国内外飞行数据运用研究现状及发展趋势,介绍了获取Garmin1000系统所采集的数据的方式,对飞行数据再现软件进行了需求分析,简要介绍了系统设计和开发过程中用到的相关技术。从需求分析、系统设计、系统实现三个方面对飞行数据可视化系统进行了阐述。重点研究了FlightGear的IO系统及外部数据驱动飞行仿真的各种实现方式。对FlihgtGear的通信方式进行了研究,并根据Garmin1000所采集到的数据类型设计了外部程序与FlightGear的通信接口。详细介绍了Garmin1000系统记录的各项飞行数据的含义,并实现了飞行数据CSV文件的导入和解析。使用Qt编写软件实现了外部数据通过UDP协议驱动FlightGear进行三维飞行仿真,同时绘制了飞行参数的动态曲线使其与仿真画面达到同步。设计了软件控制模块,实现了飞行数据的顺序播放、播放加速以及播放进度控制功能。最后,使用真实飞行数据文件对系统进行检测,分析了系统的内存占用及系统回放飞行数据的最大长度。整体而言,系统达到了预期目的,较好地实现了Cessna172飞机的飞行数据再现。
【关键词】：通用航空 飞行数据 仿真 FlightGear软件 Qt 动态曲线
【学位授予单位】：中国民用航空飞行学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V328.2
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 课题背景与研究意义10-11
• 1.2 国内外发展现状11-16
• 1.2.1 国外飞行数据运用现状12-13
• 1.2.2 国内飞行数据运用现状13-15
• 1.2.3 通航FOQA工作现状15-16
• 1.3 本课题研究内容16-17
• 第二章 飞行数据介绍及软件的总体设计17-25
• 2.1 GARMIN1000系统简介17-18
• 2.1.1 Garmin1000系统飞行数据记录功能17-18
• 2.1.2 飞行数据使用18
• 2.2 飞行数据再现软件总体设计18-20
• 2.2.0 软件的需求分析19
• 2.2.1 软件的总体构架19-20
• 2.2.2 软件工作流程20
• 2.3 开发工具介绍20-22
• 2.3.1 Qt的优势20-21
• 2.3.2 Qt特性21-22
• 2.4 关键技术介绍22-25
• 2.4.1 Socket通信22
• 2.4.2 QT信号和槽机制22-25
• 第三章 基于FlightGear的飞行数据视景再现25-38
• 3.1 视景仿真技术简介25
• 3.2 FlightGear模拟器25-28
• 3.2.1 FlightGear软件简介26
• 3.2.2 FlightGear模拟器框架结构26-27
• 3.2.3 FlightGear特点及应用27-28
• 3.3 FlightGear接口技术28-34
• 3.3.1 命令行参数解析过程28-29
• 3.3.2 FGIO初始化过程29-30
• 3.3.3 仿真常用协议30-34
• 3.4 数据仿真实现34-38
• 第四章 飞行数据再现软件设计38-63
• 4.1 软件设计思路38
• 4.2 飞行数据文件导入38-47
• 4.2.1 数据记录文件介绍38-41
• 4.2.2 CSV文件导入41-47
• 4.3 飞行数据发送47-52
• 4.3.1 通信方式选择47-48
• 4.3.2 数据发送实现48-52
• 4.4 同步曲线绘制52-54
• 4.4.1 动态曲线绘制原理53
• 4.4.2 数据来源53-54
• 4.5 进程控制模块设计54-55
• 4.6 软件界面及功能介绍55-58
• 4.6.1 软件界面介绍56-57
• 4.6.2 曲线绘制功能介绍57
• 4.6.3 数据导入功能介绍57-58
• 4.7 FlightGear模拟器设置58-61
• 4.8 飞行数据再现仿真结果与测试61-63
• 总结与展望63-64
• 参考文献64-67
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果67-68
• 致谢68

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本文编号：781501