一种将飞行程序转换为AIXM数据结构的方法技术

本发明专利技术公开了一种将飞行程序转换为AIXM数据结构的方法，包括：将飞行程序转换为程序、过渡和航段3种UML实体对象；将航段轨迹转换为GML模型对象；将程序、过渡和航段UML实体对象转换为AIXM标准航空数据。本方法可实现将飞行程序由图形信息转换为标准AIXM数据结构。程序由图形信息转换为标准AIXM数据结构。程序由图形信息转换为标准AIXM数据结构。

【技术实现步骤摘要】
一种将飞行程序转换为AIXM数据结构的方法


[0001]本专利技术涉及数据处理
，尤其是涉及一种将飞行程序图形转换为标准AIXM数据结构的方法。

技术介绍

[0002]飞行程序是飞机在进行起飞或着陆飞行时的标准路线。长期以来，飞行程序在设计、发布和使用各环节主要以图形方式表示，缺乏结构化数据的表达方式，无法通过计算机进行计算分析和自动成图。
[0003]虽然机载导航数据库规范（ARINC424）提供了一种以文本编码描述飞行程序的方式，但ARINC424编码主要面向机载航电设备，许多与运行或图形相关的信息在编码过程中将被舍弃。而且通过ARINC424编码还原飞行轨迹无标准方法，尤其是对传统飞行程序，相同的ARINC424飞行程序编码在设计、发布、使用过程中经过不同的方法还原出来的飞行轨迹可能都不相同。
[0004]近年来，国际民航组织推荐采用航空数据交换模型（AIXM）作为国与国之间、系统与系统之间航空数据交换的标准格式。AIXM标准以统一建模语言（UML）定义了各类航空要素的数据模型和标准格式，其中飞行程序模型包含的信息比ARINC424编码更全面，尤其是引入了地理标记语言（GML，ISO 19107标准），其中定义了GM_ARC、GM_ArcString、GM_LineString、GM_CurveSegment、GM_Curve和Curve等几何模型，可对飞行轨迹的组成点、弧线圆心、半径等三维信息进行精确描述，使飞行程序的空间轨迹在设计、发布、使用各环节中具有唯一性。
[0005]目前国内、外均缺乏将飞行程序从图形信息转换为AIXM数据结构的方法，本专利技术填补了这一空白。通过本方法可实现飞行程序从图形到标准AIXM数据结构的转换，实现飞行程序的数字化和标准化，便于计算机对飞行程序进行计算、分析和自动绘制。
[0006]引证文件1：中国专利技术，《一种基于性能导航的飞行程序设计系统及验证平台和验证方法》 ，公开号：CN102867073A (CN102867073B)。该文件描述了一种实现PBN飞行程序设计系统和验证平台，其中权利要求1提到其系统底层是基于AIXM的核心数据库层，包括AIPs和NOTAM。未提到飞行程序的AIXM编码、存储的过程或方法。其权利要求1第3）ARINC424编码输出应用模块，也未采用AIXM编码输出飞行程序。本专利技术与之相比，可对包括PBN在内的所有飞行程序建立AIXM模型并输出AIXM格式数据。
[0007]引证文件2：中国专利技术，《一种基于性能导航的飞行程序设计系统及验证平台》 ，公开号：CN202221566U。该引证文件与引证文件1相似，也未涉及飞行程序的AIXM编码和输出方法。
[0008]引证文件3：中国专利技术，《一种飞行程序航迹数据检查和控制的方法及装置》 ，公开号：CN111444174A。该引证文件中提到一种以ARINC424编码还原飞行轨迹的方法。其权利要求5中提到转弯半径r的计算仅通过转弯坡度和真空速运算获得，未考虑航段始末点、始末方位等关键信息。与之相比，本专利技术采用AIXM模型还原飞行轨迹，且半径计算方法考虑了航
段始末点和始末方位，还涉及圆心坐标的计算等，计算方法和结果均比该文件采用方法更全面和精确。
[0009]引证文件4：中国专利技术，《一种数据驱动制作飞行程序标准图的方法和装置》 ，公开号：CN111651537A。该引证文件中提到一种以数据驱动制作飞行程序标准图的方法和装置。其权利要求中提到的数据不包括数字化的飞行程序或飞行程序编码，也未说明将飞行程序转换为图形的具体方法。
[0010]引证文件5：中国专利技术，《一种AIXM数据结构的本土化编码方法、装置及存储介质》 ，公开号：CN111783397A。该文件描述了一种将本土化航空实体转换为AIXM数据结构的方法，但未涉及将飞行程序进行AIXM编码的具体方法。本专利技术与之相比，提供了对飞行程序进行AIXM编码的详细步骤。
[0011]引证文件6：中国专利技术，《一种AIXM数据结构的可视化方法、装置及存储介质》 ，公开号：CN111767336A。该文件描述了一种将AIXM数据进行可视化的方法。其中未涉及飞行程序的可视化方法，本专利技术与之相比，提出了解析飞行程序几何图形的详细方法。

技术实现思路

[0012]为解决目前飞行程序只能以图形或ARINC424编码方式表示，飞行轨迹无法准确还原、无法借助计算机进行自动计算分析等问题，本专利技术提供一种将飞行程序转换为AIXM标准数据结构的方法，同时，本方法能生成符合GML标准的飞行程序轨迹数据，使计算机系统能对飞行程序进行计算分析和自动绘制。
[0013]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案包括以下步骤：步骤1：将飞行程序转换为程序、过渡和航段3种UML实体对象；步骤2：将航段飞行轨迹转换为GML模型对象；步骤3：将程序、过渡和航段UML实体对象转换为AIXM标准航空数据。
[0014]进一步地，将飞行程序转换为程序、过渡和航段3种UML实体对象，包括以下步骤：步骤1
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1：根据导航类型、跑道以及飞行阶段将飞行程序各组成部分划分为跑道过渡、公共过渡、航路过渡、进近过渡、最后进近和复飞6种过渡。其中，对于进场和离场程序，将衔接跑道的部分划分为跑道过渡；将衔接航路的部分划分为航路过渡；将介于跑道过渡和航路过渡之间的，且有多条飞行程序共用的部分划分为公共过渡，如果某飞行程序与其它程序无公共部分，将整条飞行程序划分为公共过渡。对于进近程序，将起始进近定位点到中间进近定位点之间的部分划分为进近过渡，将中间进近定位点到复飞点之间的部分划分为最后进近，将复飞点之后的部分划分为复飞。
[0015]步骤1
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2：根据飞行方式和终止条件，将各过渡拆分为若干航段。
[0016]步骤1
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3：生成程序、过渡和航段三种UML实体对象。首先，对离场和进场程序，将对应相同航路点的飞行轨迹划分为一条飞行程序；对进近程序，将采用相同导航方式并对应相同着陆跑道的飞行轨迹划分为一条飞行程序。然后，按照飞行轨迹的连贯性，将各过渡分配到对应的飞行程序中，由此形成飞行程序、过渡、航段三个逐级包含的层级结构。最后，将飞行程序、过渡和航段按照AIXM的UML实体模型，生成飞行程序对象（Procedure）、过渡对象（ProcedureTransition）和航段对象（SegmentLeg），并按照模型要求逐一对其属性赋值。
[0017]进一步地，步骤1
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2将过渡拆分为航段，还包括：
拆分航段的飞行方式有：直飞、沿方位线飞行、沿弧线飞行、直接转向和等待盘旋5种飞行方式；拆分航段的终止条件有：到达特定高度、到达特定点、截获某导航台径向线、到达特定距离和到达特定时间5种终止条件。
[0018]进一步地，步骤2将航段轨迹转换为GML模型对象，包括以下步骤：步骤2
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1：计算航段轨迹始末点、弧线圆心和半径的几何参数。
[0019]步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种将飞行程序转换为AIXM数据结构的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将飞行程序转换为程序、过渡和航段3种UML实体对象；步骤2：将航段轨迹转换为GML模型对象；步骤3：将程序、过渡和航段UML实体对象转换为AIXM标准航空数据。2.如权利要求1所述的一种将飞行程序转换为AIXM数据结构的方法，其特征在于，步骤1包括以下步骤：步骤1
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1：将飞行程序划分为跑道过渡、公共过渡、航路过渡、进近过渡、最后进近和复飞6种过渡；步骤1
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2：根据飞行方式和终止条件，将所述过渡拆分成航段；步骤1
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3：生成程序、过渡和航段三种UML实体对象。3.如权利要求2所述的一种将飞行程序转换为AIXM数据结构的方法，其特征在于，步骤1
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2还包括：以直飞、沿方位线飞行、沿弧线飞行、直接转向和等待盘旋5种飞行方式以及到达特定高度、到达特定点、截获某导航台径向线、到达特定距离和到达特定时间5种终止条件拆分航段。4.如权利要求1所述的一种将飞行程序转换为AIXM数据结构的方法，其特征在于，步骤2包括以下步骤：步骤2
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1：计算航段轨迹始末点、弧线圆心和半径的几何参数；步骤2
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2：将航段轨迹转换为GM_ARC、GM_ArcString、GM_LineString、GM_CurveSegment、GM_Curve和Curv...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋柯，贾斌，阎海宁，王欣，齐文，徐杏玲，王林军，陈昌鹏，程雪峰，
申请(专利权)人：中国民用航空局空中交通管理局航行情报服务中心，
类型：发明
国别省市：