CN117130613A - 一种机载二次雷达显控界面自动生成方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机载二次雷达显控界面自动生成方法及系统，涉及计算机技术领域，其技术方案要点是：将接口协议转化为接口配置文件；将界面布局转化为界面配置文件；根据接口配置文件中的规则动态创建控件，并将前台的控件与接口协议中任意比特长度的数据元素进行绑定以实现前台的控件与后台数据的同步改变；根据界面配置文件中的规则对控件进行布局调控，实现机载二次雷达显控界面自动生成。本发明修改配置文件即可实现对新协议的解析和界面的重新布局，无需花费大量的时间来编写显控软件，使设备操作人员不用对照软件的接口协议对通讯数据进行人工释义，提高了研发和生产效率，节约了人力资源。

Description

一种机载二次雷达显控界面自动生成方法及系统

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，更具体地说，它涉及一种机载二次雷达显控界面自动生成方法及系统。

背景技术

早期的机载二次雷达一般配备独立于主机之外的控制盒，用于设备的控制和状态显示；随着技术的发展，为了综合化控制以及统一显示，飞行器中已经不安装二次雷达控制盒，而是为二次雷达提供通讯接口，由航电显控统一进行控制和状态显示。这也带来了一个新的问题，为了在研发、生产过程中能实时操控设备、查看设备工作状态，必须得搭建模拟航电显控软硬环境的上位机系统。上位机系统的搭建一般采用接口硬件模块、电源模块，配合主控计算机，使用通用的或者独立开发的显控界面实现设备的显示和控制。

目前，由于研发的飞行器种类多样、型号繁多，为机载二次雷达提供的通讯接口主要包括1553B、CAN、ARNIC429、RS485、RS422等多种总线接口，且为同一类型接口定义的接口协议也不尽相同，上位机系统几乎不能统一。为此，一部分现有技术通过接口硬件的专用控制界面进行控制命令发送和被控设备状态数据接收，如串口调试助手。收发的数据一般都是以16进制的方式进行显示，该方法需人工对照接口协议对每个数据元素进行释义，非常不直观，效率低下。此外，另一部分现有技术为每一种机载二次雷达设备开发独立的显控界面，通过该方法能实现友好的人机交互界面。但是，由于通讯协议和控制逻辑的复杂程度高，开发一个调试界面需花费5到7天，甚至更长的时间，极大的浪费了人力资源、影响调试进度。另外，随着设备研发过程的推进，接口协议往往会进行修订，调试界面也不得不进行版本升级以适应新的操作逻辑，而且随着设备型号的增多，显控界面软件也会越来越多，极其不便于管理。

因此，如何研究设计一种能够克服上述缺陷的机载二次雷达显控界面自动生成方法及系统是我们目前急需解决的问题。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种机载二次雷达显控界面自动生成方法及系统，修改配置文件即可实现对新协议的解析和界面的重新布局，无需花费大量的时间来编写显控软件，使设备操作人员不用对照软件的接口协议对通讯数据进行人工释义，提高了研发和生产效率，节约了人力资源。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

第一方面，提供了一种机载二次雷达显控界面自动生成方法，包括以下步骤：

将接口协议转化为接口配置文件；

将界面布局转化为界面配置文件；

根据接口配置文件中的规则动态创建控件，并将前台的控件与接口协议中任意比特长度的数据元素进行绑定以实现前台的控件与后台数据的同步改变；

根据界面配置文件中的规则对控件进行布局调控，实现机载二次雷达显控界面自动生成。

进一步的，所述接口协议转化为接口配置文件的过程具体为：

将接口协议以帧为单位进行标准化处理后生成帧列表，并在帧列表中写入相应的帧参数、接口参数；

从帧列表中选择一帧数据建立数据元素列表，并根据帧中每一个数据元素的特征在数据元素列表中写入元素信息、选择布局控件类型和设置控件基本参数，生成接口配置文件。

进一步的，若所述接口协议有变更，则对接口配置文件进行修改，具体为：

若接口协议中有增加的数据帧，则在帧列表中增加相应的节点，同时写入相应的帧参数、接口参数；

若接口协议中有删除的数据帧，则在帧列表中删除该数据帧节点；

若数据帧中有增加的数据元素，则在数据元素列表中增加相应的节点，并写入相应数据；

若数据帧中有删除的数据元素，则在数据元素列表中删除该数据元素节点；

修改完成后，对接口配置文件进行保存，并上传服务器进行更新。

进一步的，所述帧参数包括帧的编号、字节长度、收发属性和大小端属性。

进一步的，所述接口参数包括接口类型、是否周期发送、发送周期以及接口配置参数。

进一步的，所述数据元素的特征包括数据元素的序号、字节索引、位索引、数据名、数据类型、控件绑定属性名、绑定类型、位长度、控件参数和数值参数。

进一步的，所述将前台的控件与接口协议中任意比特长度的数据元素进行绑定以实现前台的控件与后台数据的同步改变的过程具体为：

根据帧配置信息建立接口收发数组；

利用C#数据绑定特性将前台的控件与后台数据类进行绑定；

绑定后对前台的控件进行操作，数据类中相应的数据属性将自动完成修改，并触发发送事件，将数据类中的数据同步到发送数组进行下发；

对接收到的数据进行特征判断，根据特征值放入帧对应的接收数组，然后将数据写入到对应的数据类；

数据类中的数据属性改变后，对应的控件将自动完成状态切换，显示设备状态。

进一步的，所述接口收发数组的建立过程具体为：

从接口配置文件中提取一个帧信息结构体；

根据帧信息结构体所对应的接口参数对接口进行初始化，并设置通讯速率和端口号后建立后台接收和发送数组；

若为周期发送的数据，则初始化定时器。

进一步的，所述利用C#数据绑定特性将前台的控件与后台数据类进行绑定的过程具体为：

提取一个数据元素的信息，并根据所提取信息的数据类型和绑定类型在数据类中对应的数据类型列表中添加一个数据元素属性；

按帧名和数据元素名找到指定控件，将数据类中新添加的数据元素属性与控件进行双向绑定；

按顺序取得数据元素信息，直到数据类与控件间的数据绑定全部完成。

第二方面，提供了一种机载二次雷达显控界面自动生成系统，包括：

协议转化模块，用于将接口协议转化为接口配置文件；

布局转化模块，用于将界面布局转化为界面配置文件；

控件绑定模块，用于根据接口配置文件中的规则动态创建控件，并将前台的控件与接口协议中任意比特长度的数据元素进行绑定以实现前台的控件与后台数据的同步改变；

界面生成模块，用于根据界面配置文件中的规则对控件进行布局调控，实现机载二次雷达显控界面自动生成。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明提供的一种机载二次雷达显控界面自动生成方法，通过统一的显控界面管理系统，从服务器下载配置文件，调用配置文件即可生成机载二次雷达设备的专用调试界面，使接口协议里的所有数据元素都具备独立的控件，修改配置文件即可实现对新协议的解析和界面的重新布局，无需花费大量的时间来编写显控软件，使设备操作人员不用对照软件的接口协议对通讯数据进行人工释义，提高了研发和生产效率，节约了人力资源；

2、本发明使显控界面开发从软件设计转变为配置文件设计，即降低了开发难度、减少了开发时间，又保证了调试、生产过程中设备的可视化操作，避免了对软件接口协议的人工释义；

3、本发明在软件接口协议修订后，也不需要修改软件，只需修改显控界面的配置文件，就可以实现对新协议的解析和界面的重新布局，避免了界面软件的反复编写，大大提升了设备的调试效率；配置文件即可以使用系统自带的写字板等文本编辑器进行编辑修改，也可以使用专门的设置界面进行编辑修改，修改起来非常方便快捷；

4、本发明针对所有界面使用统一的入口，配置文件存放于服务器或计算机的统一路径，非常便于管理，而且占用计算机存储空间更小；可以将型号繁多的机载二次雷达设备的显控界面统合在一起，真正意义上的实现了机载二次雷达上位机系统的统一化、通用化，大大节约了成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1是本发明实施例1中的流程图；

图2是本发明实施例1中接口配置文件的结构示意图；

图3是本发明实施例1中数据元素列表的结构示意图；

图4是本发明实施例1中数值参数和控件参数的结构示意图；

图5是本发明实施例1中界面配置文件的结构示意图；

图6是本发明实施例2中的系统框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：一种机载二次雷达显控界面自动生成方法，如图1所示，具体由以下步骤实现。

步骤1：将接口协议转化为接口配置文件。

需要说明的是，对某机载二次雷达设备进行调试控制时，首先判断接口配置文件是否存在，如果存在则判断是否存在改变，如果不存在则需要将新的接口协议转化为接口配置文件。

具体的，首先访问服务器，从服务器更新、下载配置文件。遍历接口配置文件存储路径，读取各机载二次雷达设备的接口配置文件，展示已有设备的信息。若找不到所需设备，则需生成新的接口配置文件，否则直接触发设备图标，进入设备显控界面。

接口协议转化为接口配置文件的过程包括S11和S12。

S11：将接口协议以帧为单位进行标准化处理后生成帧列表，并在帧列表中写入相应的帧参数、接口参数，具体包括S111-S113。

S111，首先建立数据帧列表，记录帧信息，根据接口协议，添加列表成员；列表成员为帧信息结构体，帧信息结构体由帧参数、接口参数、数据元素列表组成，如图2所示。

S112，再写入帧列表中每一个成员的帧参数，包括帧的编号、字节长度、收发属性、大小端属性等信息。

S113，接着写入帧列表中每一个成员的接口参数，接口参数包括接口类型、是否周期发送、发送周期以及接口配置参数，接口配置参数根据接口类型不同而不同，如RS232配置参数包括串口号、波特率、数据位、校验类型等，1553B配置参数包括RT地址、子地址、消息号等。通讯接口类型包括RS232、RS422、RS485、ARNIC429、网口(UDP)、1553B、CAN。

S12：从帧列表中选择一帧数据建立数据元素列表，并根据帧中每一个数据元素的特征在数据元素列表中写入元素信息、选择布局控件类型和设置控件基本参数，生成接口配置文件，具体包括S121-S125。

S121，首先从帧列表中选择一帧数据，建立数据元素列表，数据元素列表为一帧数据中所有数据元素特征信息的集合，数据元素的特征信息包括数据元素的序号、字节索引、位索引、数据名、数据类型、控件绑定属性名、绑定类型、位长度(比特数)、控件参数、数值参数等信息，如图3与图4所示。

S122，再根据接口协议对该帧数据的定义，提取数据元素的特征信息，将其填入数据元素列表中去。

S123，接着根据数据特征和二次雷达操作逻辑，选择数据对应的控制或显示控件，初步设置控件的风格、尺寸、颜色等。控件类型包括“CheckBox”、“TextBox”、“Button”、“CombBox”、“DataGrid”、“ListView”等，可以为调试界面提供多种显示风格。例如询问、应答模式开关，是互斥类型的数据，其状态非开即关，可选择“CheckBox”控件，也可以选择“CombBox”、“ListView”控件；气压高度为数值类数据，选择“TextBox”控件；SPI控制为触发式状态，可以选择“Button”；字头、字尾、校验等不需显示的特征数值不设置控件，而是根据规则进行默认设置。

S124，再接着待该帧数据全部设置完毕后，查看是否所有帧都设置完毕，是则进入下一步，否则回到帧数据的选择，对下一帧数据进行设置。

S125，最后检查无误后，写入机载二次雷达设备基本信息，将数据帧列表连同设备信息保存为接口配置文件，并上传服务器进行发布。

针对接口协议有变更，则对接口配置文件进行修改，具体为：若接口协议中有增加的数据帧，则在帧列表中增加相应的节点，同时写入相应的帧参数、接口参数；若接口协议中有删除的数据帧，则在帧列表中删除该数据帧节点；若数据帧中有增加的数据元素，则在数据元素列表中增加相应的节点，并写入相应数据。若数据帧中有删除的数据元素，则在数据元素列表中删除该数据元素节点。修改完成后，对接口配置文件进行保存，并上传服务器进行更新。

步骤2：将界面布局转化为界面配置文件。

如图5所示，界面配置文件包括但不限于界面名称、界面宽度、界面高度、控件参数，而控件参数包括但不限于控件名、高度、宽度、背景色、横坐标和纵坐标。

步骤3：根据接口配置文件中的规则动态创建控件，并将前台的控件与接口协议中任意比特长度的数据元素进行绑定以实现前台的控件与后台数据的同步改变，其过程包含S31和S32。

在S31中，按接口配置文件对显控界面进行初始化，根据控件属性添加控件，若是初次进入界面则手动布局后形成界面配置文件，否则根据界面配置文件自动对界面进行布局，具体过程如S311-S315。

S311：打开接口配置文件，创建设备显控界面，遍历各帧的数据元素列表，根据控件属性动态创建控件，设置控件名(帧名+数据元素名)，对控件进行初始设置，直到所有控件创建完毕。

S312：判断设备界面配置文件是否存在，若存在，则根据界面配置文件的规则自动对控件进行布局设置，界面布局结束；若不存在，则进入S313。

S313：对界面进行规划，根据控件所代表的数据元素进行分类，按类别及操作习惯将控件拖放到适当位置。

S314：设置控件风格、大小和颜色，根据显控区域大小设置显控界面尺寸。

S315：将新的界面布局保存到界面配置文件，并上传服务器进行更新或发布。

在S32中，根据帧配置信息建立接口收发数组；利用C#数据绑定特性将前台的控件与后台数据类进行绑定；绑定后对前台的控件进行操作，数据类中相应的数据属性将自动完成修改，并触发发送事件，将数据类中的数据同步到发送数组进行下发；对接收到的数据进行特征判断，根据特征值放入帧对应的接收数组，然后将数据写入到对应的数据类；数据类中的数据属性改变后，对应的控件将自动完成状态切换，显示设备状态，具体过程如S321-S328。

S321：从接口配置文件中提取一个帧信息结构体，根据接口参数对接口进行初始化，设置通讯速率、端口号等，建立后台接收和发送数组，若为周期发送的数据，需初始化定时器。

S322：创建数据类，初始化各数据类型(bool、int、double、string等)列表。

S323：提取一个数据元素的信息，根据其数据类型、绑定类型等信息在数据类中对应的数据类型列表中添加一个数据元素属性。

S324：按帧名和数据元素名找到指定控件，将数据类中新添加的数据元素属性与控件进行双向绑定；数据绑定是C#应用程序中控件与业务逻辑之间建立连接的过程，绑定后，后台数据元素与前台的控件将同步刷新。

S325：重复S323、S324，按顺序取得数据元素信息，直到数据类与控件间的数据绑定全部完成。

S326：若帧信息结构体对应界面发送的数据，则根据默认值参数设置控件初始状态，数据类中相应的数据元素将自动完成修改，并触发修改事件，将数据类中的数据同步到发送数组，并设置字头、字尾，计算校验值；若帧信息结构体对应界面接收的数据，则在接口信息类中登记该帧的字头、字尾、校验、帧长度等特征信息，便于数据处理时区分不同的帧。

S327：重复S321～S326，遍历整个接口配置文件，直到所有帧和接口初始化完毕，所有数据元素和控件绑定完成。

S328；对显控界面进行操作或者周期发送时间到达，根据绑定特性，后台数据类中的数据元素属性自动刷新，并触发发送事件，根据数据类中的帧编号找到对应的发送数组和帧信息结构体，根据数据元素编号从帧信息结构体中获取数据元素的LSB、符号位属性，计算出用于发送的16进制数据，再按位索引、字节索引、数据位长将其更新到发送数组相应位置，然后计算并更新校验值，最后触发相应接口进行发送，以实现设备的控制；接口接收到数据后，遍历接口信息类中的帧特征信息列表，根据字头、字尾特征信息中的位索引、字节索引、数据位长属性提取数据，并与字头、字尾特征信息的值进行对比，对比成功后再判定帧长度、校验是否正确，正确则返回帧编号，将数据存入帧接收数组，如对比、判定失败则丢弃第一个字节数据，并重新开始对比；根据帧编号找到对应的帧信息结构体和数据类，获取帧信息结构体中数据元素的位索引、字节索引、数据位长属性，从接收数组中提取数据，结合LSB、符号位等信息计算出用于显示的值，并将值赋予数据类中对应的数据元素属性，数据元素属性改变后，对应的控件将自动完成状态切换，显示设备状态。

步骤4：根据界面配置文件中的规则对控件进行布局调控，实现机载二次雷达显控界面自动生成。

实施例2：一种机载二次雷达显控界面自动生成系统，该系统用于实现实施例1中所记载的一种机载二次雷达显控界面自动生成方法，如图6所示，包括协议转化模块、布局转化模块、控件绑定模块和界面生成模块。

其中，协议转化模块，用于将接口协议转化为接口配置文件；布局转化模块，用于将界面布局转化为界面配置文件；控件绑定模块，用于根据接口配置文件中的规则动态创建控件，并将前台的控件与接口协议中任意比特长度的数据元素进行绑定以实现前台的控件与后台数据的同步改变；界面生成模块，用于根据界面配置文件中的规则对控件进行布局调控，实现机载二次雷达显控界面自动生成。

工作原理：本发明大大缩减了机载二次雷达显控界面开发时间，以前开发独立的调试软件需花费5到7天时间，而采用本发明只需半天甚至更短的时间就可生成一个显控界面，从而减少了上位机系统的搭建时间，提高了研发效率，节约了人力资源。

本发明设计了一种接口配置文件和界面配置文件结合的界面生成技术，将机载二次雷达显控界面的开发从软件开发转变为文件开发。相比以前采用专门的开发软件来编写显控软件，本发明通过配置文件自动生成显控界面，更加简单灵活，而且修改方便，制作界面的人员也不必懂软件开发，大大降低了学习和开发难度。

随着设备型号的增多，显控界面也越来越多，相比单独开发显控界面软件，使用本发明提供的技术，所有界面使用统一的入口，配置文件存放于服务器或计算机的统一路径，非常便于管理，而且占用计算机存储空间更小。

此外，本发明可以将型号繁多的机载二次雷达设备的显控界面统合在一起，真正意义上的实现了机载二次雷达上位机系统的统一化、通用化，大大节约了成本。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机载二次雷达显控界面自动生成方法，其特征是，包括以下步骤：

将接口协议转化为接口配置文件；

将界面布局转化为界面配置文件；

根据接口配置文件中的规则动态创建控件，并将前台的控件与接口协议中任意比特长度的数据元素进行绑定以实现前台的控件与后台数据的同步改变；

根据界面配置文件中的规则对控件进行布局调控，实现机载二次雷达显控界面自动生成。

2.根据权利要求1所述的一种机载二次雷达显控界面自动生成方法，其特征是，所述接口协议转化为接口配置文件的过程具体为：

将接口协议以帧为单位进行标准化处理后生成帧列表，并在帧列表中写入相应的帧参数、接口参数；

从帧列表中选择一帧数据建立数据元素列表，并根据帧中每一个数据元素的特征在数据元素列表中写入元素信息、选择布局控件类型和设置控件基本参数，生成接口配置文件。

3.根据权利要求2所述的一种机载二次雷达显控界面自动生成方法，其特征是，若所述接口协议有变更，则对接口配置文件进行修改，具体为：

若接口协议中有增加的数据帧，则在帧列表中增加相应的节点，同时写入相应的帧参数、接口参数；

若接口协议中有删除的数据帧，则在帧列表中删除该数据帧节点；

若数据帧中有增加的数据元素，则在数据元素列表中增加相应的节点，并写入相应数据；

若数据帧中有删除的数据元素，则在数据元素列表中删除该数据元素节点；

修改完成后，对接口配置文件进行保存，并上传服务器进行更新。

4.根据权利要求2所述的一种机载二次雷达显控界面自动生成方法，其特征是，所述帧参数包括帧的编号、字节长度、收发属性和大小端属性。

5.根据权利要求2所述的一种机载二次雷达显控界面自动生成方法，其特征是，所述接口参数包括接口类型、是否周期发送、发送周期以及接口配置参数。

6.根据权利要求2所述的一种机载二次雷达显控界面自动生成方法，其特征是，所述数据元素的特征包括数据元素的序号、字节索引、位索引、数据名、数据类型、控件绑定属性名、绑定类型、位长度、控件参数和数值参数。

7.根据权利要求2所述的一种机载二次雷达显控界面自动生成方法，其特征是，所述将前台的控件与接口协议中任意比特长度的数据元素进行绑定以实现前台的控件与后台数据的同步改变的过程具体为：

根据帧配置信息建立接口收发数组；

利用C#数据绑定特性将前台的控件与后台数据类进行绑定；

绑定后对前台的控件进行操作，数据类中相应的数据属性将自动完成修改，并触发发送事件，将数据类中的数据同步到发送数组进行下发；

对接收到的数据进行特征判断，根据特征值放入帧对应的接收数组，然后将数据写入到对应的数据类；

数据类中的数据属性改变后，对应的控件将自动完成状态切换，显示设备状态。

8.根据权利要求7所述的一种机载二次雷达显控界面自动生成方法，其特征是，所述接口收发数组的建立过程具体为：

从接口配置文件中提取一个帧信息结构体；

根据帧信息结构体所对应的接口参数对接口进行初始化，并设置通讯速率和端口号后建立后台接收和发送数组；

若为周期发送的数据，则初始化定时器。

9.根据权利要求7所述的一种机载二次雷达显控界面自动生成方法，其特征是，所述利用C#数据绑定特性将前台的控件与后台数据类进行绑定的过程具体为：

提取一个数据元素的信息，并根据所提取信息的数据类型和绑定类型在数据类中对应的数据类型列表中添加一个数据元素属性；

按帧名和数据元素名找到指定控件，将数据类中新添加的数据元素属性与控件进行双向绑定；

按顺序取得数据元素信息，直到数据类与控件间的数据绑定全部完成。

10.一种机载二次雷达显控界面自动生成系统，其特征是，包括：

协议转化模块，用于将接口协议转化为接口配置文件；

布局转化模块，用于将界面布局转化为界面配置文件；

控件绑定模块，用于根据接口配置文件中的规则动态创建控件，并将前台的控件与接口协议中任意比特长度的数据元素进行绑定以实现前台的控件与后台数据的同步改变；

界面生成模块，用于根据界面配置文件中的规则对控件进行布局调控，实现机载二次雷达显控界面自动生成。