Разработка графического представления схемы авиалиний

 

 

 

Курсовая  работа

учебной дисциплины

«Компьютерная графика и визуализация данных»

на тему:

«Разработка графического представления схемы авиалиний»

 

 

 

 

Выполнила: студентка 207 группы

учетно-финансового  факультета

дневной формы  обучения

Проверил: старший преподаватель

 

 

 

 

 

 

 

Москва 2013

 

Оглавление

 

 

 

Введение

Самолёт — летательный  аппарат для полётов в атмосфере, использующий аэродинамическую подъёмную силу планера для удержания себя в воздухе и тягу силовой (двигательной) установки для маневрирования и компенсации потерь полной механической энергии на лобовое сопротивление.

Авиалиния — воздушное пространство над поверхностью земли или воды в виде коридора установленной ширины, в пределах которого выполняются полёты самолётов и вертолётов по утверждённому маршруту.

В последние  десятилетия авиалинии получили широкое развитие во всей Европе. В  наши дни воздушным сообщением пользуется множество пассажиров, поскольку  этот вид транспорта является самым  быстрым по сравнению с другими, и по своей цене он доступен многим. Другим важным фактором популярности воздушного транспорта является покупка авиабилетов через интернет, что очень удобно, так как это экономит драгоценное свободное время командировочных, туристов, выезжающих на отдых в такие страны как: Таиланд, Турция, Египет, Мальдивы, Багамы, США (Майами), ОАЭ и многие другие. Воздушным транспортом ежегодно пользуются свыше миллиарда пассажиров.

Цель данной курсовой работы – разработка графического представления схемы авиалиний.

 

Глава 1. Исследование предметной области

1.1 Самолёт. Классификация самолётов

Самолёт (аэроплан) —  воздушное судно, предназначенное  для полётов в атмосфере с  помощью силовой установки, создающей  тягу и неподвижного относительно других частей аппарата крыла, создающего подъемную силу. Неподвижное крыло отличает самолёт от орнитоптера (махолёта) и вертолёта, а наличие двигателя — от планёра. От дирижабля и аэростата самолёт отличается тем, что использует аэродинамический, а не аэростатический способ создания подъёмной силы.

Приведённое выше определение является «классическим». По отношению же к современным и перспективным разработкам в авиационной технике (интегральные и гиперзвуковые аэродинамические компоновки, использование изменяемого вектора тяги и др.) предлагается расширенное определение понятия «самолёт»:

Самолёт — летательный аппарат для полётов в атмосфере (и космическом пространстве, см. напр. Орбитальный самолёт), использующий аэродинамическую подъёмную силу планера для удержания себя в воздухе (при полёте в пределах атмосферы) и тягу силовой (двигательной) установки для маневрирования и компенсации потерь полной механической энергии на лобовое сопротивление.

Классификация самолётов может быть дана по различным признакам — по назначению, по конструктивным признакам, по типу двигателей, по лётно-техническим параметрам и т.д.

1.2 История создания самолётов

В современной  академической литературе, касающейся авиастроения, наиболее распространено мнение, что первым самолётом, который  смог самостоятельно совершить устойчивый управляемый горизонтальный полёт, стал «Флайер-1», построенный братьями Орвилом и Уилбуром Райт в США. Первый полёт самолёта в истории был осуществлён 17 декабря 1903 года. «Флайер» продержался в воздухе 59 секунд и пролетел 260 метров. На усовершенствованных моделях братья Райт 20 сентября 1904 года впервые в Мире выполнили полёт по кругу, а в 1905 году — полёт по замкнутому маршруту длиной в 39 км.

Их аппарат представлял  собой биплан типа «утка» — пилот  размещался на нижнем крыле, руль направления сзади, руль высоты спереди. Двухлонжеронные крылья были обшиты тонким небелёным муслином. Двигатель «Флайера» был четырёхтактный, со стартовой мощностью 16 лошадиных сил и весил всего (или целых, если оценивать с современной точки зрения) 80 кг.

Аппарат имел два деревянных винта. Вместо колёсного шасси Райты  использовали стартовую катапульту, состоящую из пирамидальной башни  и деревянного направляющего  рельса. Привод катапульты осуществлялся  с помощью падающего массивного груза, связанного с самолётом тросом через систему специальных блоков.

В России практическое развитие авиации задержалось из-за ориентации правительства на создание воздухоплавательных летательных аппаратов. Основываясь на примере Германии, русское военное руководство делало ставку на развитие дирижаблей и аэростатов для армии и не оценило своевременно потенциальные возможности нового изобретения — самолёта.

Свою отрицательную роль в отношении летательных аппаратов  тяжелее воздуха сыграла и история с «Аэромобилем» В. В. Татаринова. В 1909 году изобретатель получил 50 тысяч рублей от Военного министерства для постройки вертолёта. Кроме того, было много пожертвований от частных лиц. Те, кто не мог помочь деньгами, предлагали бесплатно свой труд для воплощения замысла изобретателя. Россия возлагала большие надежды на это отечественное изобретение. Но затея закончилась полным провалом. Опыт и знания Татаринова не соответствовали сложности поставленной задачи, и большие деньги были выброшены на ветер. Этот случай отрицательно повлиял на судьбы многих интересных авиационных проектов — русские изобретатели не могли больше добиться государственных субсидий.

В 1909 году русское правительство  наконец проявило интерес к самолётам. Было решено отклонить предложение братьев Райт о покупке их изобретения и строить самолёты своими силами. Конструировать самолёты поручили офицерам-воздухоплавателям М. А. Агапову, Б. В. Голубеву, Б. Ф. Гебауеру и А. И. Шабскому. Решили строить трёхместные самолёты различных типов, чтобы потом выбрать наиболее удачный. Никто из проектировщиков не только не летал на самолётах, но даже не видел их в натуре. Поэтому не приходится удивляться, что самолёты терпели аварию ещё во время пробежек по земле.

Первые успехи русской  авиации датируются 1910 годом. 4 июня профессор Киевского политехнического института князь Александр Кудашев пролетел несколько десятков метров на самолёте-биплане собственной конструкции.

16 июня молодой киевский  авиаконструктор Игорь Сикорский  впервые поднял свой самолёт  в воздух, а ещё через три дня состоялся полёт самолёта инженера Якова Гаккеля необычной для того времени схемы биплан с фюзеляжем (бимоноплан).

1.3 Развитие авиалиний в России

Авиалиния представляет собой воздушное пространство, которое  проходит на довольно большой высоте примерно 10000 метров над поверхностью суши или воды в виде коридора установленной ширины примерно от 5 км до 20 км. В пределах этого воздушного коридора выполняются полёты самолётов и вертолётов по заранее утверждённому маршруту. Техническое обеспечение авиалиний включает в себя аэропорты или аэродромы, а также службу управления воздушным движением, радиомаяки, метеорологическую службу.

Примечательно, что во внутреннем воздушном сообщении первая российская авиалиния была открыта почти 90 лет тому назад, а именно в 1923 году между столицей России городом Москва и крупным российским городом Нижний Новгород. А международное воздушное сообщение в России появилось примерно на год раньше, то есть в 1922 году. Первый российский международный авиарейс проходил по маршруту: Москва – Рига – Кёнигсберг (сегодня город Калининград).

В настоящее  время существует два основных типа авиалиний: местные воздушные линии  и воздушные трассы. Местные воздушные  линии (сокращённо МВЛ) – это региональные авиалинии, которые обычно связывают областные центры друг с другом, а также они соединяют их с районными центрами и отдалёнными труднодоступными небольшими посёлками городского типа. Полёты на местных воздушных линиях осуществляются в радиусе примерно до 500 км, а иногда и до 1000 км. Экипаж самолёта во время полёта на местных авиалиниях используют как правила полёта по приборам (сокращённо ППП), так и правила визуального полёта (сокращённо ПВП).

Воздушные трассы представляют собой магистральные  авиалинии, предназначенные для полётов на гораздо более значительные расстояния иногда на несколько тысяч км. Во время полёта на воздушных трассах экипаж самолёта использует правила полёта по приборам (сокращённо ППП).

 

Глава 2. Проектирование пользовательского интерфейса

2.1 Выбор  проектного решения

Для разработки графического представления схемы  авиалиний были использованы язык Object Pascal и среда разработки Delphi.

Pascal - язык программирования общего назначения. Один из наиболее известных языков программирования, является базой для ряда других языков. Особенностями языка являются строгая типизация и наличие средств структурного (процедурного) программирования. Pascal был одним из первых таких языков. По мнению Вирта (создателя данного языка программирования), язык должен способствовать дисциплинированному программированию, поэтому, наряду со строгой типизацией, в Pascal сведены к минимуму возможные синтаксические неоднозначности, а сам синтаксис автор постарался сделать интуитивно понятным даже при первом знакомстве с языком.

На основе несколько  модифицированного языка Pascal, получившего название Object Pascal, была разработана  визуальная среда программирования Delphi.

Borland Delphi представляет собой средство разработки приложений для Microsoft Windows. Delphi является мощным и простым в использовании инструментом для создания автономных программ, обладающих графическим интерфейсом, или приложений, которые не имеют графического интерфейса. При создании графического интерфейса приложений Delphi, есть все возможности языка программирования Object Pascal в среде RAD (rapid application development — быстрая разработка приложений). Такие компоненты окна графического пользовательского интерфейса, как формы, кнопки и списки объектов, включены в состав Delphi. Это означает, что не нужно писать никакого кода при добавлении их в приложение. Достаточно просто "положить" их на форму, как в графическом редакторе.

Кроме этого Delphi имеет ещё ряд преимуществ:

• низкие требования разработанного приложения к ресурсам компьютера;
• возможность разработки новых компонент и инструментов собственными средствами Delphi;
• быстрота разработки приложения (в первую очередь это относится к созданию интерфейса) и др.

2.2 Макет  экранной формы

Ниже представлен  макет главной формы приложения.

Рисунок 1 – Макет формы

2.3 Блок-схема

Ниже представлена блок-схема приложения.

Рисунок 2 –  Блок-схема приложения

2.4 Юниты и процедуры

В схеме авиалиний используются следующие юниты, формы и использованные с ним процедуры:

• Unti1 – основной юнит с главной формой Form1;
• FormCreate – процедура редактирования главной формы;
• Image1MouseDown – процедура выбора первого города и второго;
• Button1Click – процедура вывода данных о перелёте (создание маршрута);
• Button2Click – процедура сброса данных.

 

Глава 3. Разработка графического представления схем авиалиний

3.1 Графическое представление схемы авиалиний

В данной главе будет рассмотрена работа приложения.

Для более наглядного представления работы схемы авиалиний по России изначально загружена карта России с отмеченными на ней городами, из которых возможен вылет, а также в которые возможен прилёт. (Рисунок 3 - Запуск программы).

Рисунок 3 – Запуск программы

Далее пользователь может выбрать (с помощью клика  мышки по нужной точке) город, из которого будет производиться вылет, и город, в который пользователь хотел бы попасть. Выбранные города будут отображаться в соответствующих полях «Откуда» и «Куда». После нажатия кнопки «Создание маршрута» пользователю будет представлена информация о перелёте: «Расстояние» и «Цена билета» в один конец. Например, рейс «Москва – Владивосток» (Рисунок 4- Создание маршрута).

Рисунок 4 – Создание маршрута

 

При возможной  ошибке выбора или при желании  выбрать другую линию пользователь может нажать кнопку «Сброс». Данная кнопка очистит все поля информации и выбора городов. (Рисунок 5 - Сброс).

Рисунок 5 – Сброс

3.2 Обработка ошибок

При тестировании программы была выявлена и обработана следующая ошибка.

Рисунок 6 - Ошибка

 В соответствии с Рисунком 6 – Ошибка видно, что пользователь выбрал город прилёта аналогичный городу отлёта. В данном случае при нажатии пользователем кнопки «Создание маршрута» появится сообщение с предупреждением об ошибке и выбор города будет стёрт.