[發明專利]一種用于飛機模擬系統的HMI繪制方法及系統

有效

• 申請號: 202011603394.1
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112580126B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 孫智孝;白金鵬;劉昊雨;李婷珽;張方齊;邢磊
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司沈陽飛機設計研究所
• 主分類號: G06F30/12
• 分類號: G06F30/12;G06F30/15;G06F111/20
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11526
• 代理人: 劉傳準

本申請屬于仿真系統設計技術領域，特別涉及一種用于飛機模擬系統的HMI繪制方法及系統。所述方法包括步驟S1、采用QT構建當前進行仿真的實際機型的通訊子類；步驟S2、在一個循環中通過網絡輪詢飛機的子系統的狀態數據；步驟S3、通過所述狀態數據驅動內置的繪圖函數，由所述繪圖函數調用功能區繪制函數進行HMI功能模塊的繪制，以及調用儀表繪制函數進行HMI儀表模塊的繪制，所述HMI功能模塊及HMI儀表模塊事先通過QT的繪圖模塊根據不同機型的操作圖例繪制，并預制在封裝庫中。本申請具有良好的易用性、通用性、擴展性、跨平臺性，能夠適應各種機型，各種交戰場景的仿真需求，為空戰對抗模擬器提供支持。

技術領域

本申請屬于仿真系統設計技術領域，特別涉及一種用于飛機模擬系統的HMI繪制方法及系統。

背景技術

人機交互界面(HMI)的繪制是航空仿真系統中極為重要的一環，其中機上主要的人機交互界面MFD、HUD、UFCP、FPD、AIP等設備的仿真是航空仿真系統進行空戰對抗仿真時必須實現的功能。

目前已有的人機交互界面繪制方法因為仿真任務的不同，都有其各自的缺陷，其不足主要體現在以下幾個方面：

使用方式復雜，如OpenGL主要用于3D畫面渲染，針對2D繪制功能的函數封裝不夠簡化；GLStudio和Vaps XT等工具使用所見即所得的方式生成繪制代碼，生成的代碼可讀性差，不便于調試，工具使用的學習成本也較高。

部分工具類方案價格昂貴，GLStudio與Vaps XT等工具需要商業授權，授權價格昂貴，且授權與開發機綁定，每增加開發人員還需要購買更多的授權，不適合需要多人開發的項目。

不能夠跨平臺，GDIPlus和MFC繪制方案只能使用在Windows平臺下，當軟件運行環境是Linux或者有跨平臺需要時，GDIPlus和MFC無法滿足要求；而GLStudio和Vaps XT等工具需要跨平臺時，必須購買多系統的授權，導致價格更加昂貴。

與飛機模擬器的數據耦合性高，多數繪制方案針對具體機型進行設計，直接使用飛機模擬器上的ICD數據進行繪制，導致系統可擴展性不強。

不能進行分布式部署，很多繪制方案與飛機模擬器是一個進程，或者是同一臺機器中通過進程間通信進行溝通的兩個進程，導致部署HMI系統時不夠靈活，無法將HMI與飛機模擬器、態勢等系統進行分布式部署。

發明內容

本申請提供了一種采用QT軟件進行飛機模擬系統的HMI繪制的方法及系統，為空戰對抗模擬器提供支持。

本申請第一方面提供了一種用于飛機模擬系統的HMI繪制方法，包括：

步驟S1、采用QT構建當前進行仿真的實際機型的通訊子類；

步驟S2、在一個循環中通過網絡輪詢飛機的子系統的狀態數據；

步驟S3、通過所述狀態數據驅動內置的繪圖函數，由所述繪圖函數調用功能區繪制函數進行HMI功能模塊的繪制，以及調用儀表繪制函數進行HMI儀表模塊的繪制，所述HMI功能模塊及HMI儀表模塊事先通過QT的繪圖模塊根據不同機型的操作圖例繪制，并預制在封裝庫中。

優選的是，步驟S1之前，進一步包括將仿真系統對外通訊接口的基類設計為抽象基類，該通訊的實現方式在在具體各機型對應的通訊子類中完成，在仿真系統對外通訊接口的基類中，通過模塊類型獲取函數給出具體子類的機型，并通過若干控制函數對通訊子類進行控制。

優選的是，所述控制函數包括啟動函數、暫停函數、停止函數以及初始化函數。

優選的是，所述模塊類型獲取函數自加載的配置文件中獲取當前進行仿真的實際機型的通訊子類。

優選的是，步驟S2中，飛機的子系統包括機電、航點、飛控分系統。