CN109987253B - 一种航空器驾驶舱仪表2d仿真实现系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种航空器驾驶舱仪表2D仿真实现系统，包括多个仪表基本模块，以及系统逻辑模块、数据路由模块、数据库模块、通信模块，各个仪表基本模块依次通过数据路由模块、通信模块与其他系统交互数据，各个仪表基本模块还分别连接数据库模块，系统逻辑模块连接各个仪表基本模块，系统逻辑模块还连接外部接口模块，系统逻辑模块基于外部接口模块的数据控制各个仪表基本模块切换。发明能够实现驾驶舱仪表的模块化分布式的仪表仿真，可将飞机各个系统的信号以真实的表现形式进行再现，增加了数据的可视化效果，并能够满足分布式仿真的数据传输要求。
Description
技术领域
本发明涉及仿真技术领域，具体是一种航空器驾驶舱仪表2D仿真实现系统。
背景技术
综合航空电子显示系统的发展主要围绕满足航空电子系统的要求，完善控制显示分系统，解决信息猛增与信息显示空间的矛盾，提高人机信息的交换效率，简化驾驶员的操纵和减轻驾驶员的负担。现代传感器如雷达、光电探测器、电子战设备、联合作战分配系统（JTIDS）、数据链路系统为飞行员提供成千上万的信息，而现代显示技术一般采用一平多下的综合电子显示系统，将战术图像信息分配到几个标度不同、比例不同的显示器上，这种分散的布局使得飞行员在战斗压力下人工集成、融合数据。面对日益复杂的传感器系统及作战任务环境，现代座舱显示有两大突出问题：飞行员花费大量时间管理并集成传感器信息而浪费了宝贵的战术决策时间；仪表板上对战斗有用的信息仅占20%~30%。
由于飞机性能的不断提高，各种系统设备日益增多，所需指示和监控的数据大量增加，机载显示系统正向数字化、集成化、高精度、高可靠性的综合显示方向发展。综合航空电子显示器作为玻璃化座舱最典型的特征，不仅自动化程度高、信息量丰富，而且能够节省座舱空间，提高飞行操控环境舒适性，搭载综合航空电子显示器的玻璃化座舱已成为通用航空制造产业未来的必然发展趋势。因此，利用综合航空电子显示器仿真模型再现飞行数据的座舱仪表显示，通过从全新的视角观测飞行数据的变化，能够为飞行品质监控平台提供更为全面的数据可视化模块，从而为判断飞行操作是否满足大纲要求提供直观且有力的依据。
发明内容
本发明的目的是提供一种航空器驾驶舱仪表2D仿真实现系统，以实现对飞机驾驶舱仪表的仿真与验证。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种航空器驾驶舱仪表2D仿真实现系统，其特征在于：包括多个相互独立的仪表基本模块，以及系统逻辑模块、数据路由模块、数据库模块、通信模块，各个仪表基本模块通过数据路由模块连接通信模块，各个仪表基本模块还分别连接数据库模块，系统逻辑模块连接各个仪表基本模块，其中：
通信模块作为数据交互链路，各个仪表基本模块依次通过数据路由模块、通信模块与其他系统交互数据；
其他系统分别通过通信模块向数据路由模块输入驱动数据，数据路由模块将其他系统输入的驱动数据拆分为各个仪表基本模块需要的驱动数据，再将驱动数据分发至对应的仪表基本模块；
数据库模块中存储有与驱动数据对应的图形数据；
各个仪表基本模块接收驱动数据后，再从数据库模块中取得对应的图形数据，然后由各个仪表基本模块基于驱动数据和对应的图形数据形成动态图形；
系统逻辑模块将各个仪表基本模块整合，并在整合后控制各个仪表基本模块的切换，由系统逻辑模块控制各个仪表基本模块切换接收数据路由模块送入的驱动数据，并由系统逻辑模块控制各个仪表基本模块切换从数据库模块中取得图形数据。
所述的一种航空器驾驶舱仪表2D仿真实现系统，其特征在于：所述的仪表基本模块包括数据驱动层、图形绘制层和数据接口，其中：
数据接口在系统逻辑模块控制下接收数据路由模块分发的驱动数据，并将驱动数据送入数据驱动层；
数据驱动层接收驱动数据后从数据库模块中取得对应的图形数据，同时数据驱动层将驱动数据和图形数据转换为图形绘制层需要的数据形式后送入图形绘制层；
图形绘制层中基于图形数据库形成静态仪表图形，然后接收驱动数据结合静态仪表图形形成动态仪表图形。
所述的一种航空器驾驶舱仪表2D仿真实现系统，其特征在于：所述图形绘制层中通过页面元素的绘制，首先基于图形数据形成用户需要的静态仪表页面图形，然后基于驱动数据形成实时变化的动态页面仪表图形。
所述的一种航空器驾驶舱仪表2D仿真实现系统，其特征在于：还包括外部接口模块，外部接口模块用于连接人机交互界面和系统逻辑模块，用户通过人机交互界面与仪表进行交互，数据由外部接口送入系统逻辑模块，系统逻辑模块基于用户交互选择需要查看的系统，控制各个仪表基本模块切换并由接收数据路由模块送入驱动数据。
所述的一种航空器驾驶舱仪表2D仿真实现系统，其特征在于：所述通信模块通过DDS总线通信方式与其他系统交互数据。
与现有技术相比，本发明的优点为：
（1）、本发明能够实现驾驶舱仪表的模块化分布式的仪表仿真；
（2）、通过开放式的仪表数据接口，可以自由的接入需要的数据；
（3）、通过页面元素的绘制，形成的动态页面图形可与视景或者视频信号等各种背景叠加，形成漂浮式仪表；
（4）、本发明将飞机各个系统的信号以真实的表现形式进行再现，增加了数据的可视化效果，数据采用DDS通信协议，满足分布式仿真的数据传输要求。
附图说明
图1是本发明系统原理框图。
图2是本发明基本仪表模块原理框图。
图3是本发明数据处理示例图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示，一种航空器驾驶舱仪表2D仿真实现系统，包括多个相互独立的仪表基本模块，以及系统逻辑模块、数据路由模块、数据库模块、通信模块，各个仪表基本模块通过数据路由模块连接通信模块，各个仪表基本模块还分别连接数据库模块，系统逻辑模块连接各个仪表基本模块，其中：
通信模块作为数据交互链路，各个仪表基本模块依次通过数据路由模块、通信模块与其他系统交互数据；
如图3所示，其他系统包括但不限于虚拟的飞控系统、发动机系统、姿态调整系统、大气控制系统。
其他系统分别通过通信模块向数据路由模块输入驱动数据，数据路由模块将其他系统输入的驱动数据拆分为各个仪表基本模块需要的驱动数据，再将驱动数据分发至对应的仪表基本模块；
数据库模块中存储有与驱动数据对应的图形数据；
各个仪表基本模块接收驱动数据后，再从数据库模块中取得对应的图形数据，然后由各个仪表基本模块基于驱动数据和对应的图形数据形成动态图形；
系统逻辑模块将各个仪表基本模块整合，并在整合后控制各个仪表基本模块的切换，由系统逻辑模块控制各个仪表基本模块切换接收数据路由模块送入的驱动数据，并由系统逻辑模块控制各个仪表基本模块切换从数据库模块中取得图形数据。
如图2所示，仪表基本模块包括数据驱动层、图形绘制层和数据接口，其中：
数据接口在系统逻辑模块控制下接收数据路由模块分发的驱动数据，并将驱动数据送入数据驱动层；
数据驱动层接收驱动数据后从数据库模块中取得对应的图形数据，同时数据驱动层将驱动数据和图形数据转换为图形绘制层需要的数据形式后送入图形绘制层；
图形绘制层中基于图形数据形成静态仪表图形，然后基于驱动数据结合静态仪表图形形成动态仪表图形。
仪表基本模块中，图形绘制层中通过页面元素的绘制，首先基于图形数据形成用户需要的静态仪表页面图形，然后基于驱动数据形成实时变化的动态页面仪表图形。
本发明还包括外部接口模块，外部接口模块用于连接人机交互界面和系统逻辑模块，用户通过人机交互界面输入数据，数据由外部接口送入系统逻辑模块，系统逻辑模块基于用户输入的数据控制各个仪表基本模块切换接收数据路由模块送入的驱动数据。
本发明中，通信模块通过DDS总线通信方式与其他系统交互数据。
Claims (4)
1.一种航空器驾驶舱仪表2D仿真实现系统，其特征在于：包括多个相互独立的仪表基本模块，以及系统逻辑模块、数据路由模块、数据库模块、通信模块，各个仪表基本模块通过数据路由模块连接通信模块，各个仪表基本模块还分别连接数据库模块，系统逻辑模块连接各个仪表基本模块，其中：
通信模块作为数据交互链路，各个仪表基本模块依次通过数据路由模块、通信模块与其他系统交互数据；
其他系统分别通过通信模块向数据路由模块输入驱动数据，数据路由模块将其他系统输入的驱动数据拆分为各个仪表基本模块需要的驱动数据，再将驱动数据分发至对应的仪表基本模块；
数据库模块中存储有与驱动数据对应的图形数据；
各个仪表基本模块接收驱动数据后，再从数据库模块中取得对应的图形数据，然后由各个仪表基本模块基于驱动数据和对应的图形数据形成动态图形；
系统逻辑模块将各个仪表基本模块整合，并在整合后控制各个仪表基本模块的切换，由系统逻辑模块控制各个仪表基本模块切换接收数据路由模块送入的驱动数据，并由系统逻辑模块控制各个仪表基本模块切换从数据库模块中取得图形数据；
所述的仪表基本模块包括数据驱动层、图形绘制层和数据接口，其中：
数据接口在系统逻辑模块控制下接收数据路由模块分发的驱动数据，并将驱动数据送入数据驱动层；数据驱动层接收驱动数据后从数据库模块中取得对应的图形数据，同时数据驱动层将驱动数据和图形数据转换为图形绘制层需要的数据形式后送入图形绘制层；图形绘制层中基于图形数据库形成静态仪表图形，然后接收驱动数据结合静态仪表图形形成动态仪表图形。
2.根据权利要求1所述的一种航空器驾驶舱仪表2D仿真实现系统，其特征在于：所述图形绘制层中通过页面元素的绘制，首先基于图形数据形成用户需要的静态仪表页面图形，然后基于驱动数据形成实时变化的动态页面仪表图形。
3.根据权利要求1所述的一种航空器驾驶舱仪表2D仿真实现系统，其特征在于：还包括外部接口模块，外部接口模块用于连接人机交互界面和系统逻辑模块，用户通过人机交互界面与仪表进行交互，数据由外部接口送入系统逻辑模块，系统逻辑模块基于用户交互选择需要查看的系统，控制各个仪表基本模块切换并由接收数据路由模块送入驱动数据。
4.根据权利要求1所述的一种航空器驾驶舱仪表2D仿真实现系统，其特征在于：所述通信模块通过DDS总线通信方式与其他系统交互数据。
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