RNP進(jìn)近程序培訓(xùn)系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)論文
摘 要：針對(duì)目前我國(guó)高原機(jī)場(chǎng)的特征，以及RNP進(jìn)近程序在高原機(jī)場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)及社會(huì)需求，通過(guò)結(jié)合RNP進(jìn)近程序相關(guān)知識(shí)與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，采用客戶服務(wù)器（B/S）模式，完成基于RNP進(jìn)近程序培訓(xùn)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，并對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試，以達(dá)到為民航相關(guān)工作人員提供了一個(gè)培訓(xùn)平臺(tái)。
關(guān)鍵詞：RNP；進(jìn)近程序；三層架構(gòu)；系統(tǒng)測(cè)試
1.引言
根據(jù)民航的定義，海拔高度在1500-2438米之間的為一般高原機(jī)場(chǎng)，我國(guó)現(xiàn)有12個(gè)一般高原機(jī)場(chǎng)。海拔高度高于2438米的稱為高高原機(jī)場(chǎng)，我國(guó)現(xiàn)在共有10個(gè)[1]。高原機(jī)場(chǎng)的復(fù)雜氣象條件是低海拔機(jī)場(chǎng)無(wú)法比擬的，體現(xiàn)在溫差大、風(fēng)速大、風(fēng)向多變，經(jīng)常伴隨嚴(yán)重的亂流和風(fēng)切變，天氣變化迅速。而且高原機(jī)場(chǎng)大多建設(shè)在山谷、半山腰，凈空條件惡劣，起飛著陸常常在山谷中進(jìn)行，飛行技術(shù)難度大、飛行程序復(fù)雜，而且沒(méi)有備降場(chǎng)，一遇惡劣天氣，航班常常延誤或被取消，給航空公司帶來(lái)巨大損失。
RNP飛行程序設(shè)計(jì)不依賴地基導(dǎo)航設(shè)備，不受地形遮蔽和導(dǎo)航臺(tái)信號(hào)覆蓋范圍等不利因素的影響，同時(shí)還可以根據(jù)需要，在飛機(jī)性能允許情況下設(shè)計(jì)出任意的轉(zhuǎn)彎軌跡，選擇地形最佳的飛行軌跡，引導(dǎo)飛機(jī)以安全的側(cè)向距離避開(kāi)障礙物而不是飛越障礙物上空。同時(shí)，由于RNP飛行程序離場(chǎng)的爬升梯度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)儀表飛行程序的設(shè)計(jì)梯度，在高原機(jī)場(chǎng)飛機(jī)爬升性能顯著下降的情況下，執(zhí)行RNP進(jìn)行程序使得航空公司獲得更多得商載，降低飛機(jī)著陸的天氣標(biāo)準(zhǔn)，減少備降和延誤得發(fā)生[2]。
正是由于RNP進(jìn)近程序在高原機(jī)場(chǎng)中體現(xiàn)的眾多優(yōu)勢(shì)，并在拉薩貢嘎機(jī)場(chǎng)得到了成功應(yīng)用后，RNP進(jìn)近程序已經(jīng)在我國(guó)眾多高原山區(qū)機(jī)場(chǎng)得到了較大的發(fā)展。目前，我國(guó)民航已經(jīng)在拉薩、林芝、九寨、麗江、等多個(gè)機(jī)場(chǎng)進(jìn)行了試飛甚至運(yùn)行[3]。雖然RNP程序應(yīng)用得到了很大的提高，但是，RNP導(dǎo)航技術(shù)在國(guó)內(nèi)還是只處于起步階段，眾多民航相關(guān)工作人員對(duì)RNP導(dǎo)航飛行技術(shù)的認(rèn)識(shí)還不夠深入，特別在培訓(xùn)方面也是比較缺乏的。因此，基于RNP進(jìn)近程序的培訓(xùn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與推廣是很有必要的。
2.RNP進(jìn)近程序原理
RNP進(jìn)近原理包含有三方面：RNP/RNAV曲線進(jìn)近、RNP/RNAV同時(shí)平行進(jìn)近與RNP/RNAV同時(shí)匯聚進(jìn)近。RNP/RNAV曲線進(jìn)近原理主要是以TF與RF為基礎(chǔ)[4]，其中TF表示至定位點(diǎn)的大圓軌跡；RF表示至定位點(diǎn)的固定半徑軌跡。RNP/RNAV曲線進(jìn)近的運(yùn)行可以充分根據(jù)地形的特征，設(shè)計(jì)出任意的曲線航段，提高飛機(jī)的越障裕度，減低進(jìn)近天氣標(biāo)準(zhǔn)。RNP/RNAV同時(shí)平行進(jìn)近的運(yùn)行能較大地縮小了水平間隔，增大了進(jìn)近空域的容量，優(yōu)化了管制指揮，提高了安全裕度。RNP/RNAV同時(shí)匯聚進(jìn)近的應(yīng)用主要能較大程度地減小了運(yùn)行間隔，優(yōu)化了空域資源的配置，使管制在終端區(qū)的指揮更加靈活。
RNP進(jìn)近程序的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)主要包含有六方面：一、政策標(biāo)準(zhǔn)，主要參考FAA中8620的部分條款，包括民用區(qū)域?qū)Ш诫x場(chǎng)程序與終端著陸區(qū)域設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等；二、程序標(biāo)識(shí)，一個(gè)典型的區(qū)域?qū)Ш竭M(jìn)近程序圖將描述廣域增強(qiáng)系統(tǒng)(WAAS)、有垂直引導(dǎo)的儀表程序(PIV)、水平導(dǎo)航(LNAV)和盤旋的最低標(biāo)準(zhǔn)。三、起始進(jìn)近航段和中間進(jìn)近航段，如果需要終端進(jìn)場(chǎng)區(qū)(CLAA)，應(yīng)用指令826.045，第5段。四、數(shù)據(jù)精度，RNP程序設(shè)計(jì)上使用0.01單位的測(cè)量精度完成計(jì)算，平均海平面高(MSL)和高于接地點(diǎn)的高度(HAT)精確到英尺。五、RNP值，區(qū)域?qū)Ш匠绦虻母鱾�(gè)航段有一個(gè)特定的RNP值，主要是水平與垂直標(biāo)準(zhǔn)值的確定。六、最大允許下滑角，針對(duì)不同的飛機(jī)機(jī)型，確定最大允許下滑角，主要是通過(guò)燈光設(shè)置確定。
3.系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3.1 系統(tǒng)的需求與設(shè)計(jì)概要
根據(jù)RNP的定義以及進(jìn)近原理，我們知道，實(shí)行RNP進(jìn)近飛行，可以靈活地安排飛機(jī)在空域中的飛行線路和間隔，解決了在復(fù)雜機(jī)場(chǎng)和地形下的導(dǎo)航問(wèn)題、最大限度地優(yōu)化了飛行航機(jī)、提高了機(jī)場(chǎng)的飛行安全裕度，通過(guò)縮短航程、減少延誤、返航或備降，大大降低了公司成本。但是，RNP導(dǎo)航技術(shù)在國(guó)內(nèi)還不夠成熟，主要表現(xiàn)在國(guó)內(nèi)沒(méi)有能力進(jìn)行RNP相關(guān)導(dǎo)航程序（各種航路）的設(shè)計(jì)，對(duì)RNP技術(shù)本身包括其參數(shù)的控制以及特情的處理辦法的理解不夠深入，尤其RNP導(dǎo)航技術(shù)相關(guān)知識(shí)的普及工作開(kāi)展不夠，目前需要借助于波音公司、納沃斯公司等協(xié)助，即目前缺乏比較成熟的RNP進(jìn)近程序培訓(xùn)系統(tǒng)的出現(xiàn)。
在RNP進(jìn)近程序培訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中我們將選擇B/S結(jié)構(gòu)，采用基于JAVA技術(shù)并且符合J2EE開(kāi)發(fā)規(guī)范的系統(tǒng)應(yīng)用平臺(tái)，使用Tomcat作為服務(wù)器容器，POSTGRESQL 作為數(shù)據(jù)庫(kù)，使系統(tǒng)具有良好的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。系統(tǒng)采用門戶服務(wù)器通過(guò)統(tǒng)一的目錄服務(wù)管理，保證用戶認(rèn)證機(jī)制的一致性。用戶授權(quán)機(jī)制通過(guò)角色的定義管理實(shí)現(xiàn)，通過(guò)定義某些角色能進(jìn)行的操作權(quán)限，和定義用戶擁有的角色，限定用戶的操作權(quán)限，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的授權(quán)。該系統(tǒng)需要對(duì)RNP導(dǎo)航技術(shù)原理以及程序設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行介紹；對(duì)系統(tǒng)用戶的角色和權(quán)限進(jìn)行分配，使得不同的用戶訪問(wèn)不同的功能模塊；需要對(duì)整個(gè)的培訓(xùn)過(guò)程進(jìn)行記錄統(tǒng)計(jì)，包括需求的建立、課程管理、培訓(xùn)資料的管理、培訓(xùn)計(jì)劃的'發(fā)布和實(shí)施；系統(tǒng)將對(duì)個(gè)人的信息以及文件進(jìn)行管理，允許用戶之間通過(guò)培訓(xùn)系統(tǒng)發(fā)送消息，并對(duì)消息的收發(fā)進(jìn)行管理。
3.2 功能模塊實(shí)現(xiàn)
3.2.1 系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)
為了讓軟件的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更符合“高內(nèi)聚、低耦合的思想”，模塊之間獨(dú)立開(kāi)發(fā)以及代碼的重用，RNP進(jìn)近程序培訓(xùn)系統(tǒng)采用了三層架構(gòu)的思路。通常意義上的三層架構(gòu)是將整個(gè)業(yè)務(wù)應(yīng)用劃分為：表現(xiàn)層（UI）、業(yè)務(wù)邏輯層（BLL）、數(shù)據(jù)訪問(wèn)層（DAL）。我們打算將系統(tǒng)前臺(tái)即界面采用Html代碼和JavaScript代碼結(jié)合顯示，后臺(tái)采用的Java代碼。用戶瀏覽頁(yè)面時(shí)進(jìn)行查詢時(shí)，通過(guò)RPC遠(yuǎn)程調(diào)用業(yè)務(wù)邏輯層以及數(shù)據(jù)訪問(wèn)層的Dao代碼，將查詢的結(jié)果反饋給前臺(tái)頁(yè)面，這其中可以采用異步的JAVA和XML技術(shù)提高用戶顯示的體驗(yàn)。
具體來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)前臺(tái)使用RPC遠(yuǎn)程調(diào)用Operation接口，用Callback以對(duì)象的形式訪問(wèn)后臺(tái)數(shù)據(jù)；框架后臺(tái)使用輕量級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)持久層訪問(wèn)框架，自動(dòng)將用戶查詢內(nèi)容封裝為Entity進(jìn)行使用，后臺(tái)的邏輯通過(guò)operation-entity-dao三者共同完成。系統(tǒng)的前臺(tái)采用Html代碼JavaScript結(jié)合，為了提高用戶體驗(yàn)，系統(tǒng)中使用了AJAX技術(shù)將數(shù)據(jù)庫(kù)返回的結(jié)構(gòu)更好的出現(xiàn)在表現(xiàn)層中。系統(tǒng)框架如圖1所示。
3.2.2 系統(tǒng)功能模塊劃分
根據(jù)上述的概要設(shè)計(jì)及用戶設(shè)計(jì)要求，我們可以得出RNP進(jìn)近程序培訓(xùn)系統(tǒng)的相關(guān)的功能模塊，主要由系統(tǒng)管理、用戶管理、RNP相關(guān)原理介紹、RNP進(jìn)離場(chǎng)程序、RNP非正常程序、培訓(xùn)管理和消息管理組成，然后各功能模塊又可以進(jìn)一步進(jìn)行細(xì)分。得到RNP導(dǎo)航技術(shù)培訓(xùn)系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。
由于文章的篇幅問(wèn)題，我們將以培訓(xùn)管理模塊為例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。該模塊主要包含有五方面。一、培訓(xùn)課程管理，該功能模塊顯示全部以及篩選出的符合條件的已提交培訓(xùn)課程信息列表，根據(jù)需求對(duì)其進(jìn)行局部修改或者刪除操作。二、培訓(xùn)需求管理，該功能模塊顯示全部或者篩選出符合條件的培訓(xùn)需求列表，添加修改刪除培訓(xùn)需求，將培訓(xùn)需求轉(zhuǎn)為計(jì)劃。三、培訓(xùn)計(jì)劃管理模塊，該功能模塊顯示全部以及顯示篩選出的符合條件的培訓(xùn)計(jì)劃列表，根據(jù)公司業(yè)務(wù)需要發(fā)布計(jì)劃。四、已發(fā)布計(jì)劃列表模塊，該模塊顯示全部以及顯示篩選出的符合條件的已發(fā)布培訓(xùn)計(jì)劃列表信息。五、培訓(xùn)資料管理模塊，該功能需顯示全部以及顯示篩選出的符合條件的培訓(xùn)資料列表信息、下載或者刪除培訓(xùn)資料以及上傳培訓(xùn)資料。以培訓(xùn)課程管理功能為例，其修改功能可以局部調(diào)整課程信息，刪除項(xiàng)實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)行培訓(xùn)課程刪除，添加項(xiàng)能夠?qū)崿F(xiàn)添加新增課程信息的功能：通過(guò)必要信息的填寫(xiě)，提交表單來(lái)實(shí)現(xiàn)。該模塊中需要輸入數(shù)據(jù)項(xiàng)有：篩選課程功能和添加課程功能。其中篩選課程功能需要提供課程名然后進(jìn)行檢索；添加課程功能需要提供課程名稱，學(xué)分，課時(shí)以及課程描述然后提交新課程。具體的設(shè)計(jì)流程圖如圖3所示。圖4為該系統(tǒng)培訓(xùn)課程管理界面圖。
3.3 系統(tǒng)的測(cè)試
系統(tǒng)測(cè)試的方法主要包含有黑盒測(cè)試、白盒測(cè)試、單元測(cè)試、集成測(cè)試、回歸測(cè)試與驗(yàn)收測(cè)試六種。其中單元測(cè)試是一種最低級(jí)別的測(cè)試活動(dòng)，軟件在單元測(cè)試活動(dòng)中，獨(dú)立的軟件單元將與其他軟件單元隔離的情況下進(jìn)行測(cè)試；這能體現(xiàn)軟件工程中的“高內(nèi)聚、低耦合”的思想。而集成測(cè)試是單元測(cè)試的邏輯擴(kuò)展。在軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，單元集成是指多個(gè)單元聚合組合成模塊，多個(gè)模塊又聚合成程序的更大部分
本文選用單元測(cè)試和集成測(cè)試對(duì)培訓(xùn)模塊進(jìn)行案例分析。其中，單元測(cè)試是一種最低級(jí)別的測(cè)試活動(dòng)，是將獨(dú)立的軟件單元將與其他軟件單元隔離的情況下進(jìn)行測(cè)試。如選擇培訓(xùn)需求管理菜單，那么普通用戶可以提高培訓(xùn)課程，培訓(xùn)需求請(qǐng)求；查看已發(fā)布的培訓(xùn)信息；自由下載培訓(xùn)資料和考試資料；而管理員用戶還能根據(jù)航空公司業(yè)務(wù)實(shí)際情況，修改刪除提高培訓(xùn)課程，修改刪除培訓(xùn)需求請(qǐng)求及發(fā)布員工查看。在培訓(xùn)模塊的功能單元測(cè)試完成之后，必須進(jìn)行培訓(xùn)模塊的集成測(cè)試，是指多個(gè)單元聚合組合成模塊，多個(gè)模塊又聚合成程序的更大部分。集成測(cè)試采用的方法是測(cè)試軟件單元的組合能否正常工作，以及與其他組的模塊能否集成起來(lái)工作；最后還要測(cè)試構(gòu)成系統(tǒng)的所有模塊組合能否正常工作。根據(jù)培訓(xùn)的流程圖建立培訓(xùn)課程和需求，將需求轉(zhuǎn)換為培訓(xùn)計(jì)劃并將其發(fā)布、最后通過(guò)培訓(xùn)測(cè)試進(jìn)行考評(píng)。
4.小結(jié)
本文通過(guò)分析了目前RNP進(jìn)近程序在我國(guó)高原機(jī)場(chǎng)運(yùn)行的優(yōu)勢(shì)，并結(jié)合了RNP導(dǎo)航技術(shù)相關(guān)原理，包括了RNP進(jìn)近分類、RNP程序設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等知識(shí)。在此基礎(chǔ)上結(jié)合軟件工程的思想，開(kāi)發(fā)了RNP進(jìn)近程序培訓(xùn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用客戶服務(wù)器（B/S）模式，具有系統(tǒng)管理、用戶管理、RNP原理介紹、RNP進(jìn)離場(chǎng)、RNP非正常程序例子分析、培訓(xùn)管理、系統(tǒng)站內(nèi)消息的收發(fā)管理等功能；各功能模塊相互獨(dú)立，體現(xiàn)了軟件設(shè)計(jì)中的“高內(nèi)聚低耦合”的思想，最后用了單元測(cè)試與集成測(cè)試對(duì)該系統(tǒng)的功能進(jìn)行了測(cè)試，為實(shí)施RNP的機(jī)場(chǎng)以及飛行員提供了一個(gè)技術(shù)和知識(shí)的培訓(xùn)平臺(tái)。由于我國(guó)RNP導(dǎo)航技術(shù)只處于起步階段，因此，系統(tǒng)的各個(gè)功能模塊還有待進(jìn)一步的細(xì)化，同時(shí)由于該系統(tǒng)只針對(duì)飛機(jī)的進(jìn)離場(chǎng)程序培訓(xùn)，還沒(méi)有涉及到航路方面。相信以后通過(guò)RNP技術(shù)的逐步推廣與應(yīng)用，會(huì)使得該系統(tǒng)得到進(jìn)一步的完善。
參考文獻(xiàn)：
[1]黃儀方,等.高原特殊機(jī)場(chǎng)航班延誤的氣象因素分析[J].成都:高原山地氣象研究,2009,29(2):37-40.
[2]陳湘燕,等.高原機(jī)場(chǎng)及航線實(shí)施RNP/RNAV運(yùn)行優(yōu)勢(shì)探討[J].中國(guó)民航飛行學(xué)院學(xué)報(bào),2007,18(4):20-23.
[3]肖歡暢,王紅力.RNP進(jìn)近應(yīng)用研究[J].信息科學(xué),2010,(04)：99-100.
[4]曾鳴.RNP進(jìn)近方法的優(yōu)缺點(diǎn)[J]. 中國(guó)民用航空,2010,120(12):3.
【RNP進(jìn)近程序培訓(xùn)系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)論文】相關(guān)文章：
進(jìn)與近的區(qū)別用法08-23
進(jìn)和近的區(qū)別用法09-16
干線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究論文10-24
網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)論文11-20
自動(dòng)冷卻裝置設(shè)計(jì)原理與程序設(shè)計(jì)論文11-17
程序與程序設(shè)計(jì)教學(xué)設(shè)計(jì)08-22
網(wǎng)站設(shè)計(jì)維護(hù)中數(shù)據(jù)庫(kù)軟件系統(tǒng)研究論文11-01