CN110531978A - 一种座舱显示系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种座舱显示系统，属于飞机或者模拟器座舱显示系统领域。本发明的设计方法采用仪表模型库和接口为基础，构建了座舱显示与编辑工具，能够实现飞机座舱显示界面的实时编辑、更新和显示。将仪表模型库的仪表模型实时配置在座舱显示画面上，可进行实时画面编辑、更新，并实时进行数据接口关联，为座舱显示界面的设计与显示提供编辑、存储、页面切换等功能。本发明通过调用仪表模型、编辑仪表模型、实时显示模型、实时关联数据源接口，可以快速高效实时的进行座舱显示系统的设计，提高设计效率和质量。本发明还可以进行模拟器座舱显示系统的设计，同时可以快速的复用座舱显示画面，并构建仿真系统进行数字化仿真座舱的推演。

Description

一种座舱显示系统
技术领域
本发明涉及飞机或者模拟器座舱显示系统领域，具体涉及一种座舱显示系统的设计与调试。
背景技术
座舱显示系统(Cockpit Display System，简称CDS)是飞机座舱中所有显示设备硬件和软件的总称，在现代航电系统应用中占有非常重要的地位。座舱显示系统作为终端显示系统，为飞行员提供起飞、爬升、导航、降落等全过程所需的飞行信息，如飞机姿态、飞行高度、飞机外场信息等，其设计与发展直接关系到飞机显示界面的人机工效。显示系统与飞行员有效驾驶飞机密切相关，显示飞行信息不足，不能为飞行员提供足够的信息，显示信息内容太丰富，又必然增大飞行员的工作负荷。自20世纪40年代诞生以来，座舱现实系统先后经历了分立式航电体系、联合式航电体系、综合式航电体系和先进的综合航电体系四个阶段。而且航电系统在飞机飞行任务中所发挥的作用与日俱增，使其成为衡量现代化飞机综合实力的重要指标。
座舱显示系统航电系统显示和人机交互的核心，己经成为卡住人机系统咽喉的瓶颈技术。尤其对于现代战斗机而言，座舱显示系统的先进程度直接影响到战机的生存能力和作战能力。在综合化航空电子系统发展过程中，座舱显示系统也一直是较受关注和活跃的方向之一。
目前座舱显示系统流程，都是离线设计，离线部署，然后在线测试，再离线修改。这是设计方式周期长，费用高，效能低，不利于快速高质量的实时设计和更新。同时，业务设计和界面设计融为一体，不利于系统的稳定性和可靠性。
发明内容
本发明的技术任务是针对现有技术的不足，提供一种座舱显示系统。本发明提出的座舱显示系统设计方法，可以高效、快捷、高质量的设计出飞行员所需的显示界面。
本发明的设计原理具体如下：
基于接口和对象的思想，建立了以设备仪表模型库和接口库为中心的座舱显示系统，通过座舱显示与编辑工具框架，进行模块调度，模块间的数据交互，则通过接口层进行。
机载设备设计制造时，将设备的硬件本体层、核心算法层、数据和总线接口层、图形仪表模型层进行分离。各个层之间的数据交互，通过接口层进行。并且以接口层为主动对象，进行系统运行调度。
本发明的设计方法，可以实时的调度和配置仪表模型显示在座舱显示画面上，并通过实时编辑属性的方式，对仪表模型的位置、颜色、比例等要素进行编辑，实时的得到显示结果，以方便进行实时的人机工程的调整和设计，为飞行员提供最佳的显示效果。本发明的方法，能够快速、高效、可靠的实时设计出良好的座舱显示界面。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明提出了一种座舱显示系统设计方法包括仪表模型库、设备接口库、座舱显示与编辑工具、数据配置中心、接口层五个组成部分，其中，
所述仪表模型库提供图形仪表模型，用于座舱显示画面的设计；
所述设备接口库是建立仪表模型与实际装备的数据连接，或者与仿真装备的数据连接；
所述座舱显示与编辑工具提供应用调用框架、仪表显示、模型预览、仪表模型属性编辑、设备接口编辑等功能；
所述数据配置中心包括数据存储和数据配置接口，实现了对座舱显示与编辑工具配置属性产生的数据的存储，并通过数据配置接口，从总线读取和写入数据，对数据存储进行数据的交互；
所述接口层指的是所有模块的数据交互接口；
仪表模型库、设备接口库、座舱显示与编辑工具、数据配置中心之间的数据交互，都通过接口层对象进行对接和交互，接口层完成数据主动调度，进行核心模块数据的读取和写入，并负责总线协议建立，和数据传输。
方案优选地，所述仪表模型库包括预定义的仪表模型，每个模型具有图形化界面、输入输出接口、属性接口、数据调度接口；
其中图形化界面可以进行图形仪表显示，根据需要制作成指针式、数字式、图形式等仪表，可以针对同一种仪表进行多种形式和样式的设计；
其中输入输出接口指的是仪表接收数据和发布数据的接口，给数据调度接口提供调用，以便与其他系统进行数据交互；
其中属性接口可以设置仪表的各个属性，包括仪表样式，图形颜色，尺寸位置，线条粗细，线条样式等属性的设置；
其中数据调度接口，是从仪表功能分离出来的接口，可以根据实际仪表技术，进行接口制作，完成对仪表模型数据交互，并对外传输数据，通过总线传输，或者通过专用数据线传输。
方案优选地，所述设备接口库是对接实装设备，或者虚拟设备的接口，代表的是实装或者虚拟装备，包括装备交互接口和总线调度接口；
其中装备交互接口是与实装或者虚拟装备进行数据读取与写入的接口，装备交互接口调用各个装备的数据采集和控制，获取或者设置数据；
其中总线调度接口是与其他系统进行协议连接，数据传输的接口。
方案优选地，所述座舱显示与编辑工具，包括座舱显示与编辑工具框架、座舱显示界面、仪表模型库预览模块、仪表属性编辑模块、设备接口编辑模块五个模块；
其中座舱显示与编辑工具框架负责主程序运行，调度座舱显示界面、仪表模型库预览、仪表属性编辑、设备接口编辑模块，各个具体的功能，在各个模块中独立完成，不再与座舱显示与编辑工具框架进行数据交互；
其中座舱显示界面进行仪表模型的实时显示，显示效果与实际使用状态一致；
其中仪表模型库预览模块可以对仪表模型库中的仪表模型进行实时预览，查看效果和样式；
其中仪表属性编辑模块可以进行仪表属性编辑，包括颜色、线条、位置、尺寸等属性；
其中设备接口编辑模块可以连接仪表模型与物理实装或者虚拟系统的数据交互，将仪表模型变为装备系统的一个组成部分。
方案优选地，所述接口层指的是所有模块的数据交互接口，包括系统接口和总线接口；
其中系统接口指的是每个模块系统进行数据交互的接口；
其中总线接口是针对具体连接的物理总线或者虚拟总线，进行数据读取和写入的接口。
本发明的一种座舱显示系统适用于飞机座舱显示系统的构建，其他军用或者民用装备的现代化先进座舱显示系统的构建，或模拟器座舱显示系统的构建。
本发明的一种座舱显示系统，与现有技术相比所产生的有益效果是：
本发明的一种座舱显示系统，其设计方法采用仪表模型库和接口为基础，构建了座舱显示与编辑工具，可以实时的加载、编辑仪表模型，实时显示仪表界面，为快速、高效的设计座舱显示系统提供服务。本发明还可以进行模拟器座舱显示系统的设计，同时可以快速的复用座舱显示画面，并构建仿真系统进行数字化仿真座舱的推演。
附图说明
附图1是本发明一种座舱显示系统设计方法结构图。
图中各标号表示：
1、仪表模型库，2、设备接口库，
3、座舱显示与编辑工具，301、座舱显示与编辑工具框架，
302、座舱显示界面，303、仪表模型库预览模块，
304、仪表属性编辑模块，305、设备接口编辑模块，
4、数据配置中心，5、接口层。
具体实施方式
下面结合附图1和实施例，对本发明的一种座舱显示系统作以下详细说明。
实施例一
如图1所示，本发明提供的一种座舱显示系统，包括仪表模型库1、设备接口库2、座舱显示与编辑工具3、数据配置中心4、接口层5五个组成部分，其中，
所述仪表模型库1提供图形仪表模型，用于座舱显示画面的设计，
所述设备接口库2是建立仪表模型与实际装备的数据连接，或者与仿真装备的数据连接，
所述座舱显示与编辑工具3提供应用调用框架、仪表显示、模型预览、仪表模型属性编辑、设备接口编辑功能，
所述数据配置中心4包括数据存储和数据配置接口，实现了对座舱显示与编辑工具3配置属性产生的数据的存储，并通过数据配置接口，从总线读取和写入数据，对数据存储进行数据的交互。
所述接口层5指的是所有模块的数据交互接口；
上述仪表模型库1、设备接口库2、座舱显示与编辑工具3、数据配置中心4、之间的数据交互，都通过接口层5对象进行对接和交互，接口层5完成数据主动调度，进行核心模块数据的读取和写入，并负责总线协议建立，和数据传输。
上述仪表模型库1包括预定义的仪表模型，每个模型具有图形化界面、输入输出接口、属性接口、数据调度接口；
其中图形化界面可以进行图形仪表显示，根据需要制作成指针式、数字式、图形式仪表，可以针对同一种仪表进行多种形式和样式的设计；
其中输入输出接口指的是仪表接收数据和发布数据的接口，给数据调度接口提供调用，以便与其他系统进行数据交互；
其中属性接口可以设置仪表的各个属性，包括仪表样式，图形颜色，尺寸位置，线条粗细，线条样式属性的设置；
其中数据调度接口，是从仪表功能分离出来的接口，可以根据实际仪表技术，进行接口制作，完成对仪表模型数据交互，并对外传输数据，通过总线传输，或者通过专用数据线传输。
上述设备接口库2是对接实装设备，或者虚拟设备的接口，代表的是实装或者虚拟装备，包括装备交互接口和总线调度接口；
其中装备交互接口是与实装或者虚拟装备进行数据读取与写入的接口，装备交互接口调用各个装备的数据采集和控制，获取或者设置数据；
其中总线调度接口是与其他系统进行协议连接，数据传输的接口。
上述座舱显示与编辑工具包括座舱显示与编辑工具框架301、座舱显示界面302、仪表模型库预览模块303、仪表属性编辑模块304、设备接口编辑模块305五个模块；
其中座舱显示与编辑工具框架301负责主程序运行，调度座舱显示界面302、仪表模型库预览303、仪表属性编辑304、设备接口编辑模块305，各个具体的功能，在各个模块中独立完成，不再与座舱显示与编辑工具框架301进行数据交互；
其中座舱显示界面302进行仪表模型的实时显示，显示效果与实际使用状态一致；
其中仪表模型库预览模块303可以对仪表模型库(1中的仪表模型进行实时预览，查看效果和样式；
其中仪表属性编辑模块(304可以进行仪表属性编辑，包括颜色、线条、位置、尺寸属性；
其中设备接口编辑模块305可以连接仪表模型与物理实装或者虚拟系统的数据交互，将仪表模型变为装备系统的一个组成部分。
上述接口层5指的是所有模块的数据交互接口，包括系统接口和总线接口；
其中系统接口指的是每个模块系统进行数据交互的接口；
其中总线接口是针对具体连接的物理总线或者虚拟总线，进行数据读取和写入的接口。
本发明将不局限于飞机座舱显示系统的构建，其他军用或者民用装备的现代化先进座舱显示系统，模拟器座舱显示系统，都可以采用本发明的方法进行构建和设计。并可以一次构建，多次使用，在装备论证阶段、设计阶段、实验阶段、培训阶段、使用阶段、训练阶段等，都可以保持一致性，并能够快速移植，节省开发时间，提高开发质量，保证系统的可靠稳定性。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (6)

1.一种座舱显示系统，其特征在于，包括仪表模型库(1)、设备接口库(2)、座舱显示与编辑工具(3)、数据配置中心(4)、接口层(5)五个组成部分，其中，
所述仪表模型库(1)提供图形仪表模型，用于座舱显示画面的设计；
所述设备接口库(2)是建立仪表模型与实际装备的数据连接，或者与仿真装备的数据连接；
所述座舱显示与编辑工具(3)提供应用调用框架、仪表显示、模型预览、仪表模型属性编辑、设备接口编辑功能；
所述数据配置中心(4)包括数据存储和数据配置接口，实现了对座舱显示与编辑工具(3)配置属性产生的数据的存储，并通过数据配置接口，从总线读取和写入数据，对数据存储进行数据的交互；
所述接口层(5)指的是所有模块的数据交互接口；
仪表模型库(1)、设备接口库(2)、座舱显示与编辑工具(3)、数据配置中心(4)、之间的数据交互，都通过接口层(5)对象进行对接和交互，接口层(5)完成数据主动调度，进行核心模块数据的读取和写入，并负责总线协议建立，和数据传输。
2.根据权利要求1所述的一种座舱显示系统，其特征在于，所述仪表模型库(1)包括预定义的仪表模型，每个模型具有图形化界面、输入输出接口、属性接口、数据调度接口；
其中图形化界面可以进行图形仪表显示，根据需要制作成指针式、数字式、图形式仪表，可以针对同一种仪表进行多种形式和样式的设计；
其中输入输出接口指的是仪表接收数据和发布数据的接口，给数据调度接口提供调用，以便与其他系统进行数据交互；
其中属性接口可以设置仪表的各个属性，包括仪表样式，图形颜色，尺寸位置，线条粗细，线条样式属性的设置；
其中数据调度接口，是从仪表功能分离出来的接口，可以根据实际仪表技术，进行接口制作，完成对仪表模型数据交互，并对外传输数据，通过总线传输，或者通过专用数据线传输。
3.根据权利要求1或2所述的一种座舱显示系统，其特征在于，所述设备接口库(2)是对接实装设备，或者虚拟设备的接口，代表的是实装或者虚拟装备，包括装备交互接口和总线调度接口；
其中装备交互接口是与实装或者虚拟装备进行数据读取与写入的接口，装备交互接口调用各个装备的数据采集和控制，获取或者设置数据；
其中总线调度接口是与其他系统进行协议连接，数据传输的接口。
4.根据权利要求1或2所述的一种座舱显示系统，其特征在于，所述座舱显示与编辑工具(3)，包括座舱显示与编辑工具框架(301)、座舱显示界面(302)、仪表模型库预览模块(303)、仪表属性编辑模块(304)、设备接口编辑模块(305)五个模块；
其中座舱显示与编辑工具框架(301)负责主程序运行，调度座舱显示界面(302)、仪表模型库预览(303)、仪表属性编辑(304)、设备接口编辑模块(305)，各个具体的功能，在各个模块中独立完成，不再与座舱显示与编辑工具框架(301)进行数据交互；
其中座舱显示界面(302)进行仪表模型的实时显示，显示效果与实际使用状态一致；
其中仪表模型库预览模块(303)可以对仪表模型库(1)中的仪表模型进行实时预览，查看效果和样式；
其中仪表属性编辑模块(304)可以进行仪表属性编辑，包括颜色、线条、位置、尺寸属性；
其中设备接口编辑模块(305)可以连接仪表模型与物理实装或者虚拟系统的数据交互，将仪表模型变为装备系统的一个组成部分。
5.根据权利要求1或2所述的一种座舱显示系统，其特征在于，所述接口层(5)指的是所有模块的数据交互接口，包括系统接口和总线接口；
其中系统接口指的是每个模块系统进行数据交互的接口；
其中总线接口是针对具体连接的物理总线或者虚拟总线，进行数据读取和写入的接口。
6.根据权利要求1或2所述的一种座舱显示系统，其特征在于，该座舱显示系统适用于飞机座舱显示系统的构建，其他军用或者民用装备的现代化先进座舱显示系统的构建，或模拟器座舱显示系统的构建。
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