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1、起飞数据软件的设计与实现 张嘉维 刘薇 温石磊 沈越 祁雨亭 中国民航大学空中交通管理学院 摘 要： 文章基于 Visual Basic 语言设计了起飞数据管理软件, 探讨飞机性能在软件形式下的快速查询与评估, 并与传统的人工查询起飞分析手册进行对比, 发现采用软件可以极大提高工作效率, 减小误差, 目前该软件已在某航空公司里全面应用, 效果良好。关键词： 起飞性能; 数据库; 软件设计; Visual Basic 6.0; 基金：中国民航大学大学生创新创业训练计划项目“起飞分析数据管理软件的设计及实现” (编号:IECAUC2017049) 引言精准的飞机性能计算不但能够保障飞机的安全性和适
2、航性, 还能够在一定程度上提高航空公司的经济效益。在实际生产运行中, 飞行计划、载重配平与起飞的性能运算等方面均需要进行起飞分析。近年来, 起飞手册已经从纸质化向电子化进行了迈进, 但是实际使用仍有不便。因此本文设计了起飞分析数据管理软件, 以求解决纸质和电子手册的不足之处。起飞数据软件可以根据现有的实际条件, 如:温度、风、机场、跑道条件等情况, 通过算法的调用从手册中查找出最佳的起飞重量与速度, 在保障航班安全性的基础上, 进一步提高航班运行的经济性。1 软件实现的功能起飞数据软件的应用, 可以帮助航班使用最佳数据运行, 提高业载量, 为公司带来利益;同时, 快速准确, 避免性能工程师反复
3、翻阅手册查找数据, 以及由此带来的查找误差。软件只需要一个简单的界面来输入一些必要的实际数据就可以自动地查找出数据, 代替了庞大的手册量, 实现了化繁为简, 从而降低人工成本。1.1 自动数据筛选精简计算过程功能通过基表类别+子系统编码+模块编码和基表流水号的数据逻辑结构规范建造基表命名的规范, 然后根据初始类构架提取数据型对象建立基表文件清单, 当选择了一个机型与跑道情况后, 软件会提供出该机型的机场与跑道号, 然后再选择温度、风、襟翼及引气情况, 当所有选择完毕后, 软件会给出起飞的最大重量。图 1 软件设计框架 下载原图1.2 冲突自动屏蔽及根据需要参数选择功能界面设计了干跑道、湿跑道、
4、EOSID、不全跑道这四个勾选项, 两两组合可以在软件中形成干跑道、干跑道加 EOSID、干跑道加不全跑道、湿跑道、湿跑道加EOSID 和湿跑道加不全跑道六种不同的组合方式。此外, 如果选择了最优襟翼, 那么输出结果就会对起飞手册数据中所有襟翼位置情况进行比较找出最佳襟翼相应的最大起飞重量。软件设计框架如图 1 所示。2 软件设计过程2.1 数据库的建立存储及衔接(1) 储存模块的储存方式。建立机型起飞数据库。数据库的建立最重要的就是储存模块, 在储存模块中, 每个机型的数据存入相应的文件夹中。 (2) 储存文件内容。目录文件中的内容是起飞分析数据文件的英文字母代号、机场四字代码和页编码。起飞
5、分析数据文件的内容即起飞分析手册的内容, 一个文件包含几部分手册的内容, 高效而简便。以干跑道、湿跑道、不全跑道与 EOSID 为条目进行划分文件种类, 提高查询效率。2.2 数据库的查找(1) 查找的实现。查找模块就是通过通过机型、跑道类型来定位具体的目录文件。在目录文件中找到对应机场四字码的项, 再通过代码与页码两个要素定位到相应的起飞分析数据文件的具体页中。最后通过温度、风等具体的限制条件在定位的该具体页面范围进行循环查找, 得出结果。 (2) 自动显示功能调用关于跑道完整性及襟翼的功能实现。如果没有选择不全跑道, 则读取每页跑道号, 发现不相同的跑道号就在跑道号下拉文本框中增加该跑道号
6、直到循环完成。如果不全跑道被勾选, 则根据“RUNWAY IS”关键字读取跑道号和不全跑道长度, 并把这些信息数据加入到跑道号下拉文本框中直到循环完成。关于襟翼的选择, 先通过所选择的机型和机场四字码找到机场分析数据文件中相应的内容, 再根据跑道号找到相应跑道部分数据, 做一次循环, 再根据对应页襟翼位置的关键字每增加一个襟翼就在襟翼位置下拉文本框中增加该襟翼值直到循环完成。软件计算结果如图 2 所示。以波音 737-300 机型, 干跑道, 成都 02 号跑道正常起飞为例。图 2 软件计算结果 下载原图3 结果验证从效率性, 正确性, 经济性三方面对起飞软件进行验证分析。其中设立样本人30,
7、 使用软件组人数为 15, 手工计算组人数为 15。3.1 效率性(1) 在给定襟翼位置的条件下, 软件组的平均所用时间是十秒;手工组的平均所用时间是七十秒。 (2) 在要求查找最佳襟翼的条件下, 软件组的平均所用时间是二十秒;手工平均所耗时间是一百二十秒。3.2 正确性 (以起飞数据的最大重量和速度的查找为例) 图 3 软件与人工操作对比图 下载原图(1) 在给定襟翼位置情形下, 软件组的五十组数据正确性为 100%;手工组在五十组数据正确率为 96%。 (2) 在要求查找最佳襟翼的条件下, 软件组的五十组数据正确性为 100%;手工组在五十组数据中正确率为 92%。软件与人工操作对比如图
8、3 所示。3.3 经济效益由于选择最佳襟翼过程非常繁琐, 目前国内大多使用固定襟翼起飞, 而通过软件可以直接计算出最佳襟翼, 从而增大业载, 以增加公司经济效益。4 结束语本文从航空公司的运行实际出发, 探讨了起飞数据软件的功能介绍与其实现的过程与方式, 提出了一种起飞性能分析的优化方式, 最终在 Visual Basic 6.0软件上得以设计和实现, 经验证软件使用效果良好。参考文献1段均剑.高原机场飞机起飞性能研究D.西北工业大学, 2007. 2陈治怀, 谷润平, 等.飞机性能工程M.北京:兵器工业出版社, 2006. 3褚双磊, 董奇, 等.民用飞机的飞机性能辅助计算系统设计与开发J.航空计算技术, 2016, (25) :79-83. 4褚双磊, 魏志强, 等.面向卓越工程师的飞机性能辅助计算演示系统开发与应用J.实验技术与管理, 2016, 2 (16) :171-174. 5尉询楷, 李海鹏, 吴利荣, 等.飞机起飞着陆性能智能计算模型及应用J.飞行力学, 2006, 24 (4) :61-64. 6林可心, 岑国平, 李乐, 等.飞机起飞着陆性能仿真与分析.空军工程大学学报 (自然科学版) J.2012, 13 (4) :21-25.
