Маршрут полета БЛА. Характеристики и визуализация
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
Введение
ОАО КБ ЛУЧ занимается разработкой и производством сложной высокотехнологичной продукции. Одним из основных направлений деятельности ОАО КБ ЛУЧ является разработка и производство комплексов с беспилотными летательными аппаратами.
Беспилотный летательный аппарат (БЛА) - сложное электронно-механическое устройство, основными задачами которого является облет территории с целью ее разведки, доразведки, получения информации о находящихся на ней объектов, корректирование артиллерийского огня. В связи с этим, возникает острая необходимость обеспечения полного контроля над летательным аппаратом в изменяющихся, зачастую неблагоприятных условиях.
Управление БЛА осуществляется с наземного пункта управления. При выполнении поставленных задач БЛА осуществляет полет по ранее сформированной траектории - маршруту. Возможна оперативная коррекция маршрута во время полета.
В наземном пункте управления осуществляется визуальный контроль прохождения БЛА по заданному маршруту посредством наблюдения графического представления БЛА на цифровой карте местности (ЦКМ), отображаемой на экране монитора автоматизированного рабочего места оператора, с нанесенным на нее маршрутом. Оперативная коррекция маршрута полета БЛА осуществляется в соответствии с определенными правилами и подразумевает изменение маршрута или его составных частей.
Задачей данной работы является разработка программного продукта (подсистемы), осуществляющего создание, редактирование и визуализацию совокупности маршрутов БЛА в нескольких окнах отображения ЦКМ одновременно. Подсистема должна являться кроссплатформенной и обеспечивать управление маршрутами согласно правилам, разработанным специалистами ОАО КБ ЛУЧ.
1. Анализ предметной области
При проектировании подсистемы визуализации маршрута осуществлен анализ ранее разработанного в ОАО КБ ЛУЧ аналога, отмечены его ограничения, недостатки. Проанализированы требования, сформулированные компетентными в данной области сотрудниками предприятия. Изучены технические характеристики целевого оборудования, на котором планируется работа подсистемы.
Основными требованиями к подсистеме визуализации являются:
-проектирование гибкой, легко расширяемой, более современной концептуальной схемы визуализации маршрута;
-проектирование базового набора примитивов, являющихся графическим образом составных частей маршрута;
-одновременная визуализация нескольких маршрутов на ЦКМ;
-визуализация совокупности маршрутов в нескольких экранных окнах одновременно;
-корректирование маршрута с помощью мыши;
-высокая скорость работы подсистемы на оборудовании, характеризующемся невысокой производительностью.
Ключевым документом, регламентирующим организацию, структуру, требования к разработке маршрута полета БЛА является документ Маршрут полета БЛА из состава КВР. Организация, структура, требования к разработке. При анализе данного документа, были сделаны шаги в направлении проектирования удобного, интуитивно понятного пользовательского интерфейса диалоговых окон, упрощающих создание или изменение ранее созданной совокупности маршрутов полетов БЛА.
.1 Постановка задачи
После анализа предметной области, изучения соответствующих документов, работы с существующим на данный момент аналогом, общения со специалистами ОАО КБ ЛУЧ, были конкретизированы требования к разрабатываемому программному продукту.
Требуется разработать подсистему, представляющую собой совокупность протестированных и отлаженных модулей, написанных на языке С++ с использованием кроссплатформенной объектно-ориентированной библиотеки Qt 3.3.4.
Подсистема должна предоставлять:
а) базовый набор графических примитивов для визуализации маршрута полета БЛА на ЦКМ;
б) отрисовщик совокупности маршрутов на ЦКМ;
в) диалоговые окна для визуального создания и редактирования маршрута полета БЛА на ЦКМ.
Диалоговые окна должны быть разработаны с учетом изменения размеров элементов управления и экранных шрифтов.
Все диалоговые окна, разработанные для управления маршрутами, должны позволять создавать маршруты, подчиняющиеся правилам, описанным в документе.
Под базовым набором графических примитивов понимается набор, в состав которого входят следующие примитивы:
а) ХТТ - характерная точка траектории, образующая точка маршрута, при прохождении которой осуществляется изменение траектории БЛА (на ЦКМ примитив отображается как круг определенного радиуса, граница которого нарисована пером заданного цвета и толщины, а внутренняя область закрашена кистью указанного цвета);
б) линия, связывающая ХТТ (условная линия, соединяющая две ХТТ, вдоль которой происходит движение БЛА при прохождении маршрута. На ЦКМ примитив отображается в виде линии, нарисованной пером заданного цвета и толщины);
в) БЛА (примитив, визуализирующий летательный аппарат. На ЦКМ примитив отображается в виде многоугольника, с заданной геометрией и количеством вершин. Границы данного примитива рисуются пером определенного цвета и толщины, а внутренняя область закрашивается кистью указанного цвета);
г) прямоугольник (базовый примитив для размещения дополнительной информации о маршруте; способ рисования аналогичен способу рисования графических примитивов ХТТ и БЛА).
Классы графических примитивов должны