一种基于触摸操作的航路规划方法与流程

本发明涉及民航驾驶航路规划领域，特别是基于触摸操作的航路规划方法。

背景技术：

传统飞行管理系统(fms)的航路规划功能集成在mcdu上，现代大型客机驾驶舱显示屏的操控多以光标控制装置(ccd)和多功能键盘(mkb)的飞管输入方式进行操作。fms增加了飞机的自动操作程度，其中的一个主要功能是对飞行航路进行管理。飞行路径包括对个航线及航路点，飞行员可以在fms中输入航路点来制定或者改变当前飞行路径，但是输入的形式通常是以数据点来输入的fms。ccd和mkb等硬件设备具体功能如下。

a)ccd光标控制装置

每位飞行员配备一个ccd。飞行员可以使用ccd通过菜单方式实现显示窗口的管理和显示格式控制。ccd具有双通道，以获得高的可用性，并具有快捷键以提供直接的数据更改功能。ccd满足人机工效学的要求，可以减轻正副驾驶手臂的疲劳。

b)mkb多功能键盘

每位飞行员配备一个mkb。飞行员可以通过多功能键盘在多功能窗口进行数据输入。另外，通常mkb上还有一个带8个方位可控的、中间可以按压的(pushbutton)旋钮，可以用作光标控制的备用方式。

飞行计划管理功能包括，fms飞行计划管理功能用来汇编、修改并启用称为飞行计划的航线数据。航线数据通常从fmc的导航数据库中提取，包括起飞机场与跑道、标准仪表离场(sid)程序、途中航路点与航线、进近(app)、标准进场路线(star)程序以及包括一个有指定目的地跑道的进近程序。机组人员可以通过cdu或者导航显示器的菜单选择飞行计划数据，或者由航空公司操作中心通过数据链来选择飞行计划数据。fms还配有各种程序，机组人员可利用补充导航数据库确定附加的导航/航线数据。

导航数据库包含与飞机预计可能会用到的航路有关的大量数据。该数据库将包括飞机将要飞行的标准航线所用的常规飞行计划信息，以及常规备降信息。数据库进行定期更新和维护。

受到传统输入和显示方式的限制，飞行员或航路规划者只能在有限的显示界面中以文字的方式进行航路的编辑，无法直观的预览航路的具体路径。

技术实现要素：

(一)发明目的

本发明的目的是提供一种基于触摸操作的航路规划方法，客机驾驶舱的屏幕和操控按键布局、显示内容、显示控制方法直接影响飞行员获取飞机的飞行状态和对飞行的控制。随着飞机技术的进步，驾驶舱布局不断更迭，新的技术不断引入，在提高飞机先进性和易用性的同时也进一步加强了飞行的安全性和减轻驾驶员负担。与传统飞管使用轨迹球和键盘的飞管输入方式比，触摸屏输入以及手势操作可以使输入行为更加直接和高效。

传统飞管的航路规划管理需要手动进行查询航路的具体信息，使用键盘输入的方式需要使用者记住所需相关信息，本方法采用数据库自动关联通过智能匹配等方式，通过起飞机场和目的机场的选择或者跑道的选择，可以显示出最合适的航路选择信息，大大降低了飞管航路规划的使用门槛，提升正确率。该方法可以提供一个便捷的输入方式，让fms考虑到额外的数据并呈献给飞行员作为参考。实践和试验表明，在驾驶舱中使用触摸屏可以降低飞行员的工作负担，增加飞行的安全性。

通过图形化可视编辑界面，使用者可以清晰的看出所规划航路的信息，通过对航路显示器的手势操作可以使使用者快速预览航路的细节和全貌。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明提供了一种基于触摸操作的航路规划方法，包括以下步骤：

步骤一，第一操作触摸板获取用户输入的起飞机场数据，并上传至导航数据库；

步骤二，第二操作触摸板获取用户输入的降落机场数据，并上传至导航数据库；

步骤三，导航数据库在接收到第一操作触摸板和第二操作触摸板发出的数据信息后，触发子选择项选择系统，并将子选择项显示在第一操作触摸板和第二操作触摸板上；

步骤四，第一操作触摸板或第二操作触摸板通过子选项选择系统获取用户选择输入的第一航路点数据，并上传至导航数据库，导航数据库获取到第一航路点数据信息后，触发导航数据库再次发出子选择项选择系统指令，智能匹配出下一航路点的最优选择，并显示在第一操作触摸板或第二操作触摸板上；

步骤五，第一操作触摸板或第二操作触摸板通过子选项选择系统获取用户选择输入的第二航路点数据，并上传至导航数据库，导航数据库获取到第二航路点数据信息后，触发导航数据库再次发出子选择项选择系统指令，智能匹配出下一航路点的最优选择，并显示在第一操作触摸板或第二操作触摸板上，导航数据库不断根据获取到的上一航路点数据智能匹配下一航路点的最优选择，直至起飞机场、降落机场和其他航路点连成一条完整的航路。

优选的，所述航路点为多个，航路点中包含一个汇聚点，导航数据库根据获取到起飞机场和降落机场数据，以起飞机场和降落机场两边向中间逼近的方式智能提供航路点选择，两端的航路在汇聚点汇合。

优选的，所述步骤一中起飞机场数据包括选择起飞机场、选择起飞跑道和选择离场程序。

优选的，所述步骤二中降落机场数据包括选择进场程序、选择进近程序、选择降落跑道和选择降落机场。

优选的，所述第一操作触摸板和第二操作触摸板为触摸屏，导航数据库通过触摸屏上不同的功能键选择获取用户数据，触摸屏上不同的功能键根据实际情况任意组合布局。

优选的，所述导航数据库在给出下一航路点最优选择时通过比较机场之间的航路规划的历史数据、机场之间的天气数据、当前的气候数据和人为设定数据自动判断最优航路点。

优选的，所述方法还包括一个航路显示器，第一操作触摸板和第二操作触摸板获取的航路点选择，通过航路显示器实时显示。

优选的，所述航路显示器为触摸屏，航路显示器用以展示航路总体趋势，和获取用户输入指令后进行航路细节展示。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

本发明以触摸屏输入以及导航数据库智能匹配的方式代替传统飞管使用轨迹球(ccd)和键盘(mkb)的飞管输入方式对航路信息进行输入。采用图形化规划方式显示方式更加直观，通过预览航路的细节和总体趋势辅助操作人员进行更便捷和精准的编辑。智能匹配根据航路点选项为操作人员提供匹配的航路信息。

附图说明

图1是本发明第一操作触摸板工作界面示意图；

图2是本发明第二操作触摸板工作界面示意图；

图3汇聚点在航路显示器的显示示意图；

图4是本发明操作界面的总体示意图；

图5是本发明的流程示意图

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

本发明提供了一种基于触摸操作的航路规划方法，包括以下步骤：

步骤一，第一操作触摸板获取用户输入的起飞机场数据，并上传至导航数据库；

步骤二，第二操作触摸板获取用户输入的降落机场数据，并上传至导航数据库；

步骤三，导航数据库在接收到第一操作触摸板和第二操作触摸板发出的数据信息后，触发子选择项选择系统，并将子选择项显示在第一操作触摸板和第二操作触摸板上；

步骤四，第一操作触摸板或第二操作触摸板通过子选项选择系统获取用户选择输入的第一航路点数据，并上传至导航数据库，导航数据库获取到第一航路点数据信息后，触发导航数据库再次发出子选择项选择系统指令，智能匹配出下一航路点的最优选择，并显示在第一操作触摸板或第二操作触摸板上；

步骤五，第一操作触摸板或第二操作触摸板通过子选项选择系统获取用户选择输入的第二航路点数据，并上传至导航数据库，导航数据库获取到第二航路点数据信息后，触发导航数据库再次发出子选择项选择系统指令，智能匹配出下一航路点的最优选择，并显示在第一操作触摸板或第二操作触摸板上，导航数据库不断根据获取到的上一航路点数据智能匹配下一航路点的最优选择，直至起飞机场、降落机场和其他航路点连成一条完整的航路。

导航数据库包含与飞机预计可能会用到的航路有关的大量数据，该数据库将包括飞机将要飞行的标准航线所用的常规飞行计划信息，例如机场数据、跑道数据、进近数据、航路数据、离场数据、标准仪表离场数据、途中航路点数据、航线数据、标准进场路线数据等等，以及常规备降信息。

第一操作触摸板和第二操作触摸板为触摸屏，触摸屏在空间上不局限于传统的物理式布局，通过触摸屏可以无限扩展的特性将功能区进行分类，设计成多个页面以存放不同属性的功能，相当于对功能面板的层叠堆放。触摸屏相当于操作者与导航数据库的交互终端，操作者在第一操作触摸板或第二操作触摸板通过选择输入指令，并触发导航数据库再次发出子选择项选择系统指令，给出下一航路点最优选择，并显示在第一操作触摸板和第二操作触摸板上。

操作时首先完成起飞机场、降落机场和起飞降落程序选择。

然后依次选择航路和航路点，航路和航路点都是一对多的关系。一条航路有多个航路点，一个航路点对应多个航路。

操作人员首先需要选择出起飞机场和目的机场，然后计算机会根据数据库信息自动关联相应数据，并且参考相关信息，推荐出优先选择航路点。相关参考信息是指针对航路规划具有参考意义的指导性数据，包括：机场之间的航路规划的历史数据；机场之间的天气数据；当前的气候数据；人为设定数据等等。

第一操作触摸板和第二操作触摸板采用上下对称的分级菜单的形式，首先选择起飞机场及目的机场，通过选按按钮确定跑道和进近程序，每次选择之后系统通过上文提到的智能匹配方式，自动匹配出下一个最佳航路点并在子菜单中列出其他备选航点数据，可以根据操作人员的意图选择需要的航路点。

首先操作人员选择起飞机场、选择起飞跑道和选择离场程序，然后选择进场程序、选择进近程序、选择降落跑道和选择降落机场。通过选择航路点来开始对整个航路进行规划，以起飞机场和降落机场两边向中间逼近的方式进行航路点选择，两端的航路在汇聚点汇合。

在起飞和降落阶段，使用选择汇聚点的方式来简化sid(离场程序)、app(进近程序)和star(机场程序)的选择过程，通过选择汇聚点，可以清楚地规划出飞机大致的飞行方向，以地图坐标显示的方式帮助使用人员直观的做出飞机大致航向的选择，汇聚点是航路点中的任意一个点。

对于航路和航路点的选择，每次选择完上一个选项后，通过比对之前的选项，导航数据库为操作人员提供匹配的可选航路点和航路选项，并自动默认一个最匹配选项。

规划方法采用从起飞机场及目的机场两边向中间逼近的方式进行航路点及航路的选择。并在航路显示器实时显示规划的过程及结果，操作人员可以对航路显示器界面进行常规的手势操作，用以浏览航路的细节和总体趋势。

通过选择从起飞机场、起飞跑道、离场程序、航路点到进场程序、进近程序、降落跑道、降落机场的整套流程，导航数据库智能形成一条最优的飞行航路，方便驾驶人员操作。

在选择航路点时导航数据库智能匹配合适下一航路点为使用人员减少误操作提升效率。

第一操作触摸板工作界面如图1，第一操作触摸板设置在操作界面的顶部，用来输入从起飞机场方向的航路点选择。

第二操作触摸板工作界面如图2，第一操作触摸板设置在操作界面的底部，用来输入从起飞机场方向的航路点选择。

图3为汇聚点在航路显示器的显示示意图，汇聚点可以是航路点中的任意一个点。

图4为操作界面的总体示意图。

图5是本发明的流程示意图。