CN107577461A - 实现地面控制系统软件模块化复用的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现地面控制系统软件模块化复用的方法，包含以下步骤：1)采用SCADE软件开发工具对虚拟航空数字仪表进行模型化开发，并生成虚拟航空数字仪表的图形模型的C代码；2)采用QT对C代码进行封装，生成动态链接库；3)采用QT生成虚拟航空数字仪表插件，该虚拟航空数字仪表插件用于接收虚拟航空数字仪表所需的外部数据并进行解析，然后将解析数据传递给所述动态链接库，驱动虚拟航空数字仪表显示。本发明解决了地面控制系统软件开发中，虚拟航空数字仪表显示模块代码的复用问题。

Description

实现地面控制系统软件模块化复用的方法

技术领域

本发明涉及航空电子仪表显示控制软件开发技术，特别涉及地面控制系统软件的模块化开发方法。

背景技术

地面控制系统软件主要完成的功能包括遥测数据的接收与显示，遥控指令的发送与回报解析等。其中，遥测数据的接收与显示包括飞机的姿态信息和各个伺服系统的状态信息，并且姿态信息通常采用虚拟航空数字仪表显示。

目前，国内地面控制系统软件开发主要采用可视化语言开发环境，包括VB，VC++和QT等，其中虚拟航空数字仪表显示模块采用基于GDI或者OpenGL的编码完成图形绘制。但是，由于飞机的虚拟航空数字仪表显示需求基本相同，高效地复用虚拟数字仪表显示模块的代码就成为地面控制系统软件开发的一个重要问题。

发明内容

为了解决地面控制系统软件虚拟数字仪表显示模块代码的复用问题，本发明提供了一种实现地面控制系统软件模块化复用的方法，采用SCADE软件开发工具对虚拟航空数字仪表进行基于模型的图形化开发，缩短软件开发进度，从基于代码的底层复用转变为基于模型的高级复用，实现了地面控制系统软件的模块化复用开发。

本发明的发明目的通过以下技术方案实现：

一种实现地面控制系统软件模块化复用的方法，包含以下步骤：

步骤1)采用SCADE软件开发工具对虚拟航空数字仪表进行模型化开发，并生成虚拟航空数字仪表的图形模型的C代码。

步骤2)采用QT对SCADE生成的C代码进行封装，生成动态链接库。

步骤3)采用QT生成虚拟航空数字仪表插件，该虚拟航空数字仪表插件用于接收虚拟航空数字仪表所需的外部数据并进行解析，然后将解析数据传递给所述动态链接库，驱动虚拟航空数字仪表显示。

步骤4)采用QT实现地面控制系统软件中其他各个非虚拟航空数字仪表功能的插件，包括功能插件和接口数据处理插件；功能插件主要负责完成遥控指令的发送和回报解析，及各个伺服系统的状态数据显示；接口数据处理插件主要负责处理外部数据，提供虚拟航空数字仪表插件和功能插件的统一数据接口。

步骤5)按照插件启动配置表，加载接口数据处理插件、各功能插件和各虚拟航空数字仪表插件，实现地面控制系统软件的启动运行。

依据上述特征，步骤1)中包含以下步骤：

首先通过SCADE开发工具根据需求建立相应虚拟航空数字仪表的图形模型；

然后设定图形模型的模型参数；

再通过对设定的模型参数进行动态仿真，对图形模型进行检查，从而修改图形模型，直到图形模型符合预期效果时，进行C代码生成。

依据上述特征，C代码包括数据字典接口代码和绘图函数接口代码，步骤2)中QT分别对数据字典接口代码和图形函数接口代码进行函数封装后生成一个动态链接库。

依据上述特征，虚拟航空数字仪表插件由虚拟航空数字仪表绘图模块和数据解析处理模块组成，数据解析处理模块解析接口数据处理插件提供的数据，将这些数据通过调用动态链接库传递给虚拟航空数字仪表的图形模型，驱动数据显示。

本发明的有益效果在于：

本发明解决了地面控制系统软件开发中，虚拟航空数字仪表显示模块代码的复用问题，并且提出了一种地面控制系统软件的模块化开发方法。通过采用本方法，将虚拟航空数字仪表从原有的代码复用变为模型复用，更加直观高效，极大地提高软件复用性，减少了不同飞机的地面控制系统软件的开发时间，降低了软件维护成本。

附图说明

图1是本发明所实现的地面控制系统软件的结构框图；

图2是SCADE虚拟航空数字仪表开发方法示意图；

图3是封装SCADE生成的代码示意图；

图4是封装虚拟航空数字仪表插件示意图；

图5是地面控制系统软件模块插件启动流程示意图；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本实施例公开了一种实现地面控制系统软件模块化复用的方法，包含以下步骤：

步骤1)采用SCADE软件开发工具对虚拟航空数字仪表进行模型化开发，并生成虚拟航空数字仪表的图形模型的C代码。

步骤2)采用QT对SCADE生成的C代码进行封装，生成动态链接库。

步骤3)采用QT生成虚拟航空数字仪表插件，该虚拟航空数字仪表插件用于接收虚拟航空数字仪表所需的外部数据并进行解析，然后将解析数据传递给所述动态链接库，驱动虚拟航空数字仪表显示。

步骤4)采用QT实现地面控制系统软件中其他各个非虚拟航空数字仪表功能的插件，包括功能插件和接口数据处理插件；功能插件主要负责完成遥控指令的发送和回报解析，及各个伺服系统的状态数据显示；接口数据处理插件主要负责处理外部数据，提供虚拟航空数字仪表插件和功能插件的统一数据接口。

步骤5)按照插件启动配置表，加载接口数据处理插件、各功能插件和各虚拟航空数字仪表插件，实现地面控制系统软件的启动运行。

图1为根据上述实现地面控制系统软件模块化复用的方法所实现的地面控制系统软件的主要结构示意图，包括虚拟航空数字仪表插件，功能插件和接口数据处理插件等三大类。其中，虚拟航空数字仪表插件主要负责复杂的航空仪表展示，如地平仪画面和屏显画面等；功能插件主要负责完成遥控指令的发送和回报解析，及各个伺服系统的状态数据显示，根据用户需求，还可以添加扩展其他功能插件；接口数据处理插件主要负责处理外部数据，提供虚拟航空数字仪表插件和功能插件的统一数据接口。

图2描述了本发明中使用SCADE软件开发工具完成虚拟航空数字仪表的模型化开发方法。首先，通过SCADE开发工具根据用户需求完成相应虚拟航空数字仪表的图形建模，然后设定图形建模的模型参数(即与外部交互的接口设计)，再通过对设定的模型参数进行动态仿真，并根据一定规则进行模型检查，从而修改图形建模，直到图形建模符合预期效果时，最后对图形建模进行C代码生成。由于SCADE是一个高安全性的应用开发环境，所以通过SCADE生成的代码具有高安性。

图3描述了本发明中采用QT进行SCADE生成的C代码封装的过程。SCADE生成的C代码主要有两部分构成，包括数据字典接口代码和绘图函数接口代码。通过QT分别对这数据字典接口代码和绘图函数接口代码进行函数封装，最终合并生成一个动态链接库，它提供虚拟航空数字仪表的绘图显示功能。

图4描述了本发明中封装虚拟航空数字仪表插件的方法。虚拟航空数字仪表插件主要由两部分组成：虚拟航空数字仪表绘图模块和数据解析处理模块。按照QT插件的构造方法，数据解析处理模块解析接口数据处理插件提供的数据，将这些数据通过调用虚拟航空数字表绘图模块提供的动态链接库传递给虚拟航空数字仪表的图形模型，驱动数据显示。

图5描述了本发明中地面控制系统统软件各个模块插件的启动流程。首先，地面控制系统软件的启动器读取插件配置表，然后根据配置表内容，设置各个插件的窗口位置及大小，最后按照配置表中的顺序依次启动插件，完成地面控制系统软件的集成启动。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种实现地面控制系统软件模块化复用的方法，包含以下步骤：

步骤1)采用SCADE软件开发工具对虚拟航空数字仪表进行模型化开发，并生成虚拟航空数字仪表的图形模型的C代码；

步骤2)采用QT对SCADE生成的C代码进行封装，生成动态链接库；

步骤3)采用QT生成虚拟航空数字仪表插件，该虚拟航空数字仪表插件用于接收虚拟航空数字仪表所需的外部数据并进行解析，然后将解析数据传递给所述动态链接库，驱动虚拟航空数字仪表显示。

2.根据权利要求1所述的一种实现地面控制系统软件模块化复用的方法，其特征在于还包含以下步骤：

步骤4)采用QT实现地面控制系统软件中其他各个非虚拟航空数字仪表功能的插件，包括功能插件和接口数据处理插件；功能插件主要负责完成遥控指令的发送和回报解析，及各个伺服系统的状态数据显示；接口数据处理插件主要负责处理外部数据，提供虚拟航空数字仪表插件和功能插件的统一数据接口。

3.根据权利要求2所述的一种实现地面控制系统软件模块化复用的方法，其特征在于还包含以下步骤：

步骤5)按照插件启动配置表，加载接口数据处理插件、各功能插件和各虚拟航空数字仪表插件，实现地面控制系统软件的启动运行。

4.根据权利要求1所述的一种实现地面控制系统软件模块化复用的方法，其特征在于所述步骤1)中包含以下步骤：

首先通过SCADE开发工具根据需求建立相应虚拟航空数字仪表的图形模型；

然后设定图形模型的模型参数；

再通过对设定的模型参数进行动态仿真，对图形模型进行检查，从而修改图形模型，直到图形模型符合预期效果时，进行C代码生成。

5.根据权利要求1所述的一种实现地面控制系统软件模块化复用的方法，其特征在于所述C代码包括数据字典接口代码和绘图函数接口代码，所述步骤2)中QT分别对数据字典接口代码和图形函数接口代码进行函数封装后生成一个动态链接库。

6.根据权利要求1所述的一种实现地面控制系统软件模块化复用的方法，其特征在于虚拟航空数字仪表插件由虚拟航空数字仪表绘图模块和数据解析处理模块组成，数据解析处理模块解析接口数据处理插件提供的数据，将这些数据通过调用动态链接库传递给虚拟航空数字仪表的图形模型，驱动数据显示。