飞机积冰数值预报系统设计与实现

摘要

飞行安全是民航永恒的主题，虽然现代飞机多方面都有革命性的改进，飞机本身安全性有大幅度的提高，但大气环境对飞行安全的影响依然存在，中低空飞行遭遇的飞机积冰就是其中之一，飞机积冰是指在含有过冷却水滴的环境中飞行,机身表面一些部位产生冰层聚积的现象。飞机积冰会恶化飞机空气动力学性能,表现为阻力增大升力减小,飞行的油耗增加,影响静压系统仪表指示,对飞机的安全性和操纵性有严重影响。
　　本文在综述民航飞机积冰预报业务现状的基础上，分析了飞机积冰数值预报系统的需求，详细说明了整个软件系统的开发设计过程，以及系统的功能模块的实现，重点研究飞机积冰的数值预报系统的开发。本文首先介绍了飞机积冰对飞行的影响，综述了飞机积冰预报的方法和国内外飞机积冰预报系统的现状；阐述了开发飞机积冰数值预报系统所需要的用到的各种关键技术，介绍了Visual Basic.Net语言、GRADS绘图技术和数值预报技术的特点。本文对飞机积冰数值预报系统进行了需求分析，分析了民航气象台的工作职责规范及其流程，并分析了系统功能模块，把系统分为WAFS数据处理、积冰预测、数据显示三个模块。在系统需求分析和系统功能模块分析的基础上，形成系统的整体设计思路。WAFS数据处理模块主要是从WAFS数值预报产品中提取预报所需的温度、湿度等数据，积冰预测模块主要是使用世界民航组织推荐的飞机积冰预测算法，利用WAFS数值预报产品中输出的大气温度和湿度来预测积冰，数据显示模块是把系统计算积冰指数结果式数字化，本系统用Grads软件制作成图形产品，图形产品显示各飞行高度层的积冰平面图，图中颜色填充区为积冰区域。在系统设计的基础上，文章详细介绍了利用Visual Basic.Net作为开发工具，开发飞机积冰数值预报系统的过程。
　　飞机积冰的数值预报系统基于WINDOWS平台，采用面向对象程序设计技术进行开发，数据管理使用了客户服务器模式，保证系统的数据可靠安全，便于数据的管理。系统简单明了的操作方式，便于使用者的操作。系统输出的飞机积冰有文字和图形两种信息，便于航空气象预报员、航空公司飞行签派员和管制部门相关人员的使用。系统的研究有利于帮助飞机及时、准确的避让航线的积冰区，选择最优的航线进行绕飞，避免积冰天气对飞机造成的影响，提高航空安全，降低航空公司运行成本。

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第一章 绪 论

1.1 研究背景

1.2 飞机积冰预报方法及系统研究现状

1.3 研究内容及意义

1.4 论文的主要研究工作

第二章 飞机积冰的数值预报系统相关技术简介

2.1 Visual Basic.Net语言

2.2 Grads气象专业绘图系统

2.3 数值预报技术

2.4 本章小结

第三章 系统需求分析及设计

3.1 国内飞机积冰预报业务介绍

3.2 飞机积冰系统的需求分析

3.3 系统结构设计

3.4 系统要求

3.5 本章小结

第四章 飞机积冰数值预报系统的实现

4.1 初始界面

4.2 系统设置

4.3 帮助

4.4 重置

4.5 资料处理

4.6 积冰预报

4.7 图形生成

4.8 结果显示

4.9 本章小结

第五章 系统测试

5.1 系统测试原理和目的

5.2 系统测试概要

5.3 本章小结

第六章 结 论

致谢

参考文献