跨平台ATC显示终端的设计与研究

论文摘要

随着中国民航事业的快速发展,国内开发的空中交通管制(ATC)系统显示终端在功能方面已经接近国际先进水平,但在非功能需求方面还有一定的差距。因此,我国大多数ATC显示终端都是引进国外的。但是,国际上先进ATC系统的显示终端都是基于九十年代初的技术开发出来的,受当时计算机技术限制(如面向对象技术还不够成熟),从而不能把系统做得更好。复杂度和管理度要求更高的未来ATC系统需要更好的显示技术作为支持。 新一代的显示技术也是我国民航未来空中交通管制系统的需求。同时,我国科技发展的目标是开发自主知识产权和关键技术本地化的产品。目前,国内各管制中心没有使用统一的操作系统,它们都各自有自己的操作系统。因此,需要开发出能运行各种操作系统的显示终端。现在,我们开发出了具有高性能和高可靠性的跨平台显示终端。该显示终端采用面向对象方法和跨平台技术来确保它能在不同的操作系统上运行,如Windows,UNIX和Linux等。 本文首先对空中交通管制系统进行了简要的介绍,总结了研究现状和主要的问题,介绍了研究背景和主要工作。 然后阐述了显示终端的开发平台和工具包的选取及其相关知识;显示终端的设计思想,包括:总体构架、软件结构和数据流程的设计;紧接着是算法设计,主要讨论了涉及到的几个类以及主要的成员函数,此外还介绍了程序中的关键技术和算法,以一个飞行目标信息的处理流程来概括本文的程序设计。 我们把在Linux下开发的跨平台显示终端的源代码移植到Windows和UNIX下编译运行。经测试,该ATC显示终端能在多个主流操作系统平台下编译运行,并具有相同的系统功能和人机操作界面。 最后总结了全文,并提出了未来的工作方向。

论文目录

• 第1章 绪论
• 1.1 空中交通管制系统发展历史
• 1.2 我国空中交通管制系统的现状
• 1.3 本研究课题的背景及目的意义
• 1.4 作者的工作及论文的内容安排
• 第2章 空中交通管制系统概述
• 2.1 空中交通管制系统结构
• 2.2 各子系统功能介绍
• 2.2.1 通信服务子系统
• 2.2.2 雷达数据处理子系统
• 2.2.3 飞行数据处理子系统
• 2.2.4 记录和回放子系统
• 2.2.5 系统监控子系统
• 2.2.6 显示子系统
• 第3章 跨平台显示终端开发平台简介
• 3.1 开发工具的选取
• 3.2 X Window
• 3.2.1 X Window的基本元素
• 3.2.2 X Window的特点
• 3.2.3 X下的程序设计
• 3.3 Qt工具包
• 3.3.1 信号和槽
• 3.3.2 Qt Designer
• 3.4 跨平台显示终端模型的设计
• 3.5 面向对象简介
• 3.5.1 面向对象的基本特征
• 3.5.2 面向对象程序设计优点
• 第4章 跨平台显示终端设计思想
• 4.1 显示终端总体设计
• 4.1.1 数据接收模块
• 4.1.2 数据处理模块
• 4.1.3 数据显示模块
• 4.1.4 地图编辑模块
• 4.2 显示终端软件结构
• 4.2.1 航迹数据接收处理
• 4.2.2 航迹显示处理
• 4.2.3 背景地图处理
• 4.2.4 人机对话处理
• 4.3 显示终端数据处理流程
• 第5章 跨平台显示终端算法设计
• 5.1 算法实现中类的解析
• 5.1.1 雷达数据类
• 5.1.2 飞行目标类
• 5.1.3 投影类
• 5.1.4 窗体类
• 5.2 编程中的关键点介绍
• 5.2.1 多缓冲技术
• 5.2.2 冲突与低高度告警处理
• 5.2.3 坐标变换
• 5.3 飞行目标信息处理流程实例
• 5.4 小结
• 第6章 跨平台显示终端的实现
• 6.1 数据处理功能
• 6.1.1 雷达数据处理
• 6.1.2 地图数据处理
• 6.1.3 告警数据处理
• 6.1.4 显示对象的管理
• 6.2 数据显示功能
• 6.2.1 雷达航迹显示
• 6.2.2 飞行目标详细信息显示
• 6.2.3 地图信息显示
• 6.2.4 告警信息显示
• 6.3 控制与交互操作
• 6.3.1 航迹数据控制
• 6.3.2 显示效果控制
• 6.4 地图的创建和编辑
• 6.5 小结
• 总结和展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文与科研成果