[發明專利]搭建民機駕駛艙人機接口快速原型的工具及其方法

有效

• 申請號: 201711288271.1
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN108037970B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 王舒寧;徐瑋瞳;王菡;何瀟;樊超逸
• 申請（專利權）人: 中國航空無線電電子研究所
• 主分類號: G06F9/451
• 分類號: G06F9/451
• 代理公司: 上海和躍知識產權代理事務所(普通合伙) 31239
• 代理人: 楊慧

本發明公開了一種搭建民機駕駛艙人機接口快速原型的工具及其方法，其中，搭建方法包含以下步驟：1)根據人機接口的頂層需求和接口需求，定義界面模型和邏輯模型之間、控制板模型和邏輯模型之間、邏輯模型和外部激勵數據之間的數據接口，包括數據名稱和數據類型；2)根據人機接口的頂層需求完成界面模型、控制板模型和邏輯模型的開發；3)為界面模型和邏輯模型之間、控制板模型和邏輯模型之間、邏輯模型和外部激勵數據之間的數據接口建立通信，人機接口快速原型搭建完畢；4)根據評估需求向邏輯模型輸入數據，根據人機接口快速原型運行結果完成對人機接口快速原型的動態評估。本發明使人機接口快速原型的搭建過程更加簡單高效。

技術領域

本發明屬于民用飛機駕駛艙顯示系統的人機接口快速原型領域，涉及支持動態評估的民機駕駛艙顯示系統人機接口快速原型方法。

背景技術

民機駕駛艙顯示系統人機接口為飛行員提供飛機姿態、通訊、導航、監視、各系統運行狀態等信息的顯示，同時為飛行員提供機載設備的控制輸入。良好的人機接口設計能夠使飛行員迅速、準確地獲取各種指示飛機狀態的信息，并按需發出正確的控制指令，提高其情景意識，降低其工作負荷，從而使飛行員安全、高效、舒適地完成飛行任務。

目前傳統的民機駕駛艙顯示系統研發過程主要是基于文檔傳遞設計需求，只有到軟件和硬件系統基本開發完成后，才對人機接口進行動態評估，一旦發現問題，就必須返回到軟硬件開發中進行更改，造成不必要的人力勞動和硬件設備的浪費，增加設計更改成本，延長了研發周期。此外，基于文檔傳遞設計需求，易造成不同團隊間對于文檔內容的理解偏差，增加軟硬件開發時的更改風險。先進的民機駕駛艙人機接口設計方法，在設計早期就對人機接口進行仿真建模，形成快速原型，基于快速原型對畫面顯示和控制邏輯進行動態評估，發現并消除設計中的不良因素，優化設計方案，隨著設計過程的推進不斷進行評估和設計的迭代，最終得到經過多輪評估確認后的設計需求，交于軟硬件開發人員進行產品開發，降低后期軟硬件開發時的設計更改風險，同時基于模型傳遞設計需求，可以通過直觀的畫面展示避免理解偏差。

因此，如果在顯示系統設計早期就對人機接口進行快速原型的搭建，基于快速原型進行設計和評估迭代，可以有效降低研發過程中的設計更改成本，縮短研發周期，優化人機接口設計，為民用飛機機載設備的研制奠定技術基礎。

傳統的快速原型搭建方法中，界面設計人員需要根據頂層設計需求，從零開始搭建界面模型，手動從控件庫中選取控件進行布局，對控件逐個進行尺寸、字號和線寬的測算等，且無法對控件樣式進行快速選擇或切換，整體流程較為復雜，設計和建模效率低下，同時搭建過程中很難有精力關注設計是否滿足適航條款的相關規定，導致設計存在不滿足適航要求的風險。此外，在界面快速原型搭建完畢后，若要實現駕駛艙快速原型搭建，傳統的方法需要配合全物理模擬駕駛艙，定制相應尺寸的顯示器和控制板，將界面原型部署在顯示器中，對顯示器和控制板原型進行物理布局，這種方法不僅成本高、不易更改而且只適用于一種飛機型號，無法滿足駕駛艙快速原型能夠輕松配置的要求。

發明內容

本發明的一個發明目的在于提供了一種搭建民機駕駛艙人機接口快速原型的工具，利用界面自動布局系統和控制板自動布局系統簡化了界面模型和控制板模型的搭建步驟，且搭建過程中的控件、控件樣式、邏輯函數都可以保存為可復用的資源，保存在數據庫中，以便以后搭建快速原型時直接調用。本發明的另一個發明目的在于提供了一種支持動態評估的搭建民機駕駛艙人機接口快速原型的方法，通過該方法可以搭建完整的民機駕駛艙顯示系統人機接口快速原型，包括界面模型、控制板模型、駕駛艙模型和邏輯模型，該方法支持分布式開發，利用三維駕駛艙模型和寬屏觸摸屏的應用簡化了駕駛艙模型的搭建步驟，使民機駕駛艙人機接口快速原型的搭建過程更加簡單高效。

本發明的其中一個發明目的通過以下技術方案實現：

一種搭建民機駕駛艙人機接口快速原型的工具，包含界面自動布局系統，界面自動布局系統執行以下步驟：

步驟(A.1)接收輸入的界面頂層需求；