以VC++为基础导航控制台仿真软件的开发研究

　　摘要：在无人机自主飞行当中，无人机地面站的导航控制系统发挥着重要作用。本文将编辑状态下导航控制台仿真软件的开发作为着重点，平台为Windows操作系统，借助VisualC++这一工具来进行开发，并对其功能作一论述。

　　关键词：VC++；导航控制台；仿真

　　伴随无人机在各领域中的广泛应用，控制系统各项功能在新技术的推动下，日渐完善与发展。在整个无人机系统当中，地面站作为其“神经中枢”，由传输系统、导航台及飞行控制台等构成。整个系统借助高速网卡、集线器对导航控制台进行有效控制，并连接于外部的监测机。如此一来，便能够使将飞行控制台与导航控制台充分连接起来，实现数据共享。针对导航控制台来讲，其乃是整个地面站导航系统当中的核心部分，主要借助其来对飞行控制台所发送的数据进行接收，以此来为无人机提供导航。本文基于VC++技术，就导航控制台仿真软件的开发策略作一探讨。

　　1.明确经纬度信息，规划于存储航路点

　　1.1明确经纬度信息数据

　　为了提高飞行的准确性，明确经纬度信息尤为重要。此导航台的导航地图所选用的是某城市的电子地图（1:500000），且用位图格式（＊.bmp）。依据此城市的经纬度信息。首先，以VC++为基础，构建一个MFC工程，且于view文件的头文件当中的2个浮点类型的公共变量X0与Y0，将其当作基准点的经纬度坐标，且将其初始值设定为Y0为38，X0为116。得出latScale、longScale这两个变量，然后用于代表地图打开时经纬度的具体范围。其中，事先设定好的地图打开范围为X方向的最大打开范围为120km，Y方向为90km。基于view文件的头文件中，设置一个对象oomrc（CRect类）。因需显示经纬度信息，因此，需要转换地图坐标与视图坐标，最后，利用响应WMMOUSEMOVE句柄，同时借助状态条指针CStatusBar＊pStatus，从中得到经纬度信息，最终便能在状态栏位置，将经纬度信息显示出来。

　　1.2规划与存储航路点

　　在整个导航控制台中，航路点的规划部分为其核心构成，对于无人机航路规划而言，依据任务目标规划，来最大程度满足约束条件的飞行轨迹，规划的最终目的时在比较合适的时间内，将最优的飞行轨迹给计算出来。因鼠标移动便能于状态栏下，观察到经纬度信息，因此，在地图上，可通过鼠标操作，来规划航路点，如此一来，便能够提升系统的可操作性。针对航路点的规划部分而言，其有如下步骤：其一为画航线，基于view文件，从中借助Ondraw部分，通过对设备类指针CDC＊pDC进行定义，来对其LineTo、MoveTo进行调用，将航线画出来，然后利用画笔（白色）、画刷（红色），所产生的航路点为红色圆形背景，最后，通过操作鼠标，在视图中进行航路点的规划。其二，结束画线，借助view的头文件当中，设置公共变量startdrawline（bool类型），用其对画线是否执行加以控制。若是真，则表明开始画线，若是假，则表明画线结束。因此，在WMRBUTTONDOWN得到响应后，把此值设定为假，也就是结束画线。在操作过程中，便能点击鼠标右键，画线结束。

　　2.基于VC++下实现分隔视图即嵌入仪表

　　2.1实现分隔视图

　　为了能够对飞机的飞行施加准确控制，在设计过程中，特别加入了仪表显示。基于VC++的技术支撑下，借助分隔视图来最终达成。本文分别对两个可浮动且能够变换大小的控制窗口进行了设计，分别位于左边与下面。对于左边部分来讲，其用于仪表盘的显示，而下面则用作操作仪表的显示，游标用作导航地图窗口的显示。在此工程文件当中，添加了两个＊.cpp文件，并且在stdafx.h文件当中，还根据实际需要，加入了#include"scbarg.h"与include"sizecbar.h"，此事，便会有一个CCoolBar类产生。

　　2.2嵌入仪表

　　当将分隔视图创建好之后，需于左侧，将仪表嵌入，然后将能够操作仪表的按钮嵌入。利用GLStudio软件来完成仪表创建，针对此软件而言，其实为一个带有一定独立性的快速原型工具，主要用作三维、实时的图像界面的创建。其可以连接于LA/DIS仿真应用；另外，其所生成的OpenGL与C++源代码，能够单独运行，还能根据实际需要，将其嵌入到其它应用当中。本系统的界面要对真实飞机坐舱当中的各种显示仪表进行模拟，所以，在该系统当中，制作了航向表、高度表、地平仪与速度表，完成制作后，将其集成于一个可执行文件当中。在VC++的程序当中，仅需将嵌入仪表启动便可。

　　3.飞控台与导航台之间的通信

　　飞行控制台将飞行器的位置信息发送至导航控制台，其内容主要为高度、经纬度信息、航路点等。对于导航控制台来讲，其将此些信息处理后，将导航指令解算出来，且借助TCP/IP网络，向飞行控制台发送。针对此时的飞行控制台来讲，会把所接收到的此些指令数据与飞行控制指令相结合，借助UDP协议，向传输系统发送。因此，基于飞行控制台与导航控制台之间的通信来讲，尤为重要。本文仅将导航台不仅是客户端而且还是服务器端的情况给显示出来，即自发自收情况。在对航路点进行设置的对话框当中，将网络编程部分的按钮加入，且将编辑框加入。相似于普通的网络编程，均以TCP/IP协议为基础，且选用基于C/S模式下的新型套接字编程，需要指出的是，客户端与服务器如果为自身，那么在网络通信时，其中的监听部分需进行线程控制，且在此线程当中，主要对接受部分的内容施加控制，把发送部分的内容输入到既定的按钮当中。

　　4.结语

　　综上，设计此导航控制台仿真软件，可以较好的满足编辑状态下的各种功能，为地面站相关操作人员工作提供方便，使其更好的规划航路点，且进行修改，并存储数据；除此之外，还能实现与飞行控制台之间的数据共享，以此来更好的操作仪表，更加准确、及时的控制飞机飞行。

　　参考文献

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　　[2]陈启香.基于VC++的计算机联锁系统仿真软件的研究[J].自动化与仪器仪表,2016(3):177-180.

　　[3]陈泽强,崔颖昕,曹叶文.基于VC++的通信原理实验仿真软件设计[J].计算机应用,2001,21(2):23-25.

　　作者白强崔胜彪

《以VC++为基础导航控制台仿真软件的开发研究》

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