多普勒雷达数据与航路叠加软件设计与实现

摘要

随着中国民航运输业的不断发展，不断增加的航班量使得民航部门在时间和空域中实施航班计划变得越来越困难，因天气造成航班延误数量也随之增加，航班计划的更改变得越来越频繁。因此，气象因素作为影响民航运输的重要原因成了研究的关键问题。为了实现对航路气象数据的实时监控，保证民航业务的稳定运行，并且发挥气象探测的实用价值，研究气象雷达数据与航路叠加显示系统具有非常重要的意义。
　　本论文通过分析系统的业务需求，采用Qt图形应用框架作为开发工具，实现了一个基于C/S（Client/Server）架构的雷达气象数据和航路叠加显示软件系统。本系统服务器端通过监听特定文件夹以判断是否存在从气象局传输过来的雷达气象文件，对接收到的气象文件进行解析处理，并将生成的体扫文件保存到特定的文件夹中，然后服务器将该体扫文件的地址信息发送到连接本服务器的客户端。客户端可以通过FTP方式或者HTTP方式从服务器端下载体扫文件。在客户端显示雷达数据之前，客户端首先要加载地图数据、航线数据以及城市信息等数据；然后客户端对雷达体扫文件进行解析、生成雷达拼图并在显示区显示。
　　在系统的设计和实现过程中，将系统分为以下几个模块：服务器配置模块、文件处理模块、客户端配置模块、图像显示模块以及操作功能模块。其中服务器配置模块主要是实现对服务器的相关配置功能，包括监控文件夹设置、网络配置和选项配置。客户端配置模块主要是实现对客户端的相关配置功能，包括服务器端设置和数据库设置。操作功能模块主要是针对用户的需求，提供了单个体扫文件PPI显示、动画显示、垂直气象切面显示以及测量功能。文件处理模块是对接收的气象文件进行处理的模块，包含文件夹监测、文件解析、数据平滑处理和数据压缩处理四个部分。图像显示模块是对接收的气象文件在客户端进行显示，在这个过程中包含地图的加载、航线以及城市的显示、雷达数据坐标的转化、重叠区域处理以及颜色表映射等过程。在论文中，通过类图和流程图对各个模块进行了设计和实现，并附上相应的文字说明。同时通过表格数据对系统中存在的结构体和数据库进行了说明。论文在最后对系统进行了相关功能性测试和非功能性测试，系统能够通过相关测试用例，系统基本实现了系统在需求分析阶段的所有功能。
　　本文设计的气象雷达数据与航路叠加显示软件在投入使用以来，极大的满足了空管局部门的业务需求，提高了空管局部门工作人员的工作效率，降低了人员的劳动强度，保障了民航运输的飞行安全和业务效率。

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缩略语对照表

第一章 绪论

1.1选题背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3论文工作内容

1.4论文组织结构

第二章 关键技术介绍

2.1气象雷达回波数据相关理论

2.2 Qt编程技术

2.3本章小结

第三章 系统业务需求分析

3.1系统业务概述

3.2系统功能需求划分

3.3系统非功能需求

3.4系统过程建模

3.5本章小结

第四章 系统设计与实现

4.1系统总体架构设计

4.2系统功能模块设计

4.3系统文件解析数据结构和数据库设计

4.4系统功能模块实现

4.5本章小结

第五章 系统测试分析

5.1系统运行环境

5.2功能测试

5.3系统非功能性测试

5.4本章小结

第六章 总结与展望

6.1论文工作总结

6.2后续工作展望

参考文献

致谢

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