多目标电子地图的设计与实现.docx

多目标电子地图的设计与实现摘要：为满足多架飞机的实时监控需求对实时遥测系统的结构和原理进行了研究使用VC++开发工具以及MapX控件开发了基于多目标的飞行电子地图软件。软件采用C/S结构设计并应用MapX控件对Maplnfo地理信息系统进行二次开发。软件能显示多架飞机的位置信息、实时飞行轨迹和导航参数使地面指挥员和监控人员能够同时地掌握所有飞行器的飞行状态增强了导航信息的可读性和可视效果满足了多目标综合监控的需求对以后的型号试飞任务起到了积极的作用。关键字：MapX；多目标电子地图；航迹信息显示；实时遥测系统中图分类号：TN962?34；TP302文献标识码：A文章编号：1004?373X（2015）12?0094?04随着多目标综合监控技术在飞行试验中的应用多目标飞行电子地图也成为飞行试验的重要监控工具。传统的基于单目标的电子地图仅能显示一架飞机难以使地面指挥员全面地了解机场的整体飞行的状态。本文以MapX控件为基础利用面向对象编程语言VC++设计并实现了多目标飞行电子地图的服务器端和客户端软件。该地图除具有常规功能外还可以实现位置信息、航迹显示及导航参数的显示。此外软件通过飞机的位置和接收其遥测数据的天线位置计算出飞机相对遥测天线的水平和垂直角度并实时显示在地图上方便遥测人员更好的跟踪天线保证了遥测信号的质量。MapX是MapInfo公司向用户提供的具有强大地图分析功能的ActiveX控件产品。在开发过程中可以选用自己最熟悉的开发语言易于将地图功能嵌入到应用中并且可以脱离MapInfo的软件平台运行。利用MapX能够简单快速地在应用中嵌入地图功能。1总体设计1.1服务器端设计多目标电子地图接收网络多流数据因此它的设计不仅包含软件本身的设计也应包含其数据来源系统的设计即服务器端的设计。在飞行试验中通常在飞机上加装遥测天线用来发射无线遥测信号将机载实时传输到地面。地面遥测接收机接收无线遥测信号将其解调后送往实时处理服务器服务器经过处理送往客户端这时监控人员就可以通过客户端装置实时观察飞机性能、位置等信息。因此飞行试验实时遥测系统通常可分为机载数据发送、地面遥测接收机、前端实时服务器和实时显示客户端4部分。系统数据传输如图1所示。因此多目标电子地图的设计有如图2所示的两种设计思路：（1）通过转发程序从客户端接收数据并以组播的形式转发给电子地图；（2）在实时处理服务器里加入基本数据转发功能每当服务器软件开启以后就自动将地图所需的参数以组播的形式转发给地图。方法（1）采用中间转发程序实现连接实时处理服务器和电子地图优点是使电子地图系统脱离原有的实时监控系统为以后更优化带来了方便缺点是每架飞机都需要一台电脑进行数据转发并且中转程序需人为启动增加出错的概率。方法（2）采用内嵌到服务器的转发功能可以有效地提高工作效率只需要一次性配置好转发设置以后只需要打开服务器软件就会自动进行数据的转发避免人为的出错；缺点是地图系统依赖实时服务器为以后的优化设计增加少许麻烦。由于实时监控对系统的安全可靠有着严格的要求因此选用第二种方法进行系统软件的设计。1.2客户端（电子地图）设计软件采用MapX组件与面向对象可视化编程语言VC++集成的二次开发模式根据实时飞行监控特点软件应该考虑到以下几点：（1）具备基本的地图操作。包括放大、缩小、居中、漫游、平移、点选图元等MapX自带功能以及测距、飞机中心点和绘制飞行半径等功能。（2）可选的飞行轨迹。由于多架飞机同时飞行如果显示每架飞机的完全轨迹则会显得地图太乱并且我们并不是很关注飞机的整个轨迹有时只关注飞机在最近几分钟内的这一段轨迹。因此地图默认只显示飞机近一段时间的轨迹即部分轨迹。但依然保存完整轨迹数据用户可在菜单上通过选择飞机轨迹显示模式来显示完整轨迹。（3）隐藏不关注的飞机。并不是所有飞机都值得去关注隐藏不关注的飞机可以使监控人员避免受到不必要的干扰。（4）显示飞行的基本参数。结合飞机的基本参数信息可以更好地了解飞行的状态。软件采用模块化结构程序设计方式。软件功能模块如图3所示。程序总体流程框架图如图4所示。其中定时器模块是软件的重点主要完成地图的显示。1.3接口设计机载数据通过遥测天线传入地面接收系统再由地面数据处理服务器通过网络发送。电子地图通过接收网络上多流数据包根据其中飞机号不同来提取信息然后将相应飞机位置信息和参数信息显示在地图上。如图5所示多流数据包包含同步字、总字长、飞机编号、处理系统类型、数据类型、时间字和基本飞行信息如经