李婧，張義福中航工業(yè)陜西寶成航空儀表有限責(zé)任公司

探析虛擬航空儀表的顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)

李婧，張義福
中航工業(yè)陜西寶成航空儀表有限責(zé)任公司

虛擬航空儀表系統(tǒng)對(duì)維持飛行模擬器正常運(yùn)行具有較大的影響。但是虛擬航空儀表系統(tǒng)的運(yùn)用不僅需要較好的仿真技術(shù)，也需要完善的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，這對(duì)提高飛行的質(zhì)量具有重要的作用。為了更好地完成虛擬航空儀表的顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)，本文通過(guò)分析虛擬航空儀表的使用方法，確定有效的設(shè)計(jì)內(nèi)容，使虛擬航空儀表的顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加完善，促進(jìn)飛行模擬器的順利運(yùn)行。

虛擬儀表；飛行仿真系統(tǒng)；VAPS；VC++6.0

飛行模擬器是比較常見(jiàn)的人體回路的仿真系統(tǒng)，其是進(jìn)行模擬飛行的重要工具[1]。虛擬航空儀表顯示系統(tǒng)作為飛行模擬器當(dāng)中的主要部分之一，不僅可以正確提供關(guān)于飛行過(guò)程中的信息，也可以直接影響著飛行的效果。同時(shí)虛擬航空儀表顯示系統(tǒng)中包含完整的模塊化以及直接接觸對(duì)象的仿真系統(tǒng)。并且通過(guò)處理飛行當(dāng)中出現(xiàn)的信息，可以有效完善理論模型，提高實(shí)時(shí)仿真的效果。因此在實(shí)際工作中需要加強(qiáng)對(duì)虛擬航空儀表的顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使其可以獲得更好的仿真效果，使飛行模擬器得以正常運(yùn)行。

1、系統(tǒng)概述

虛擬航空儀表顯示系統(tǒng)主要是將設(shè)計(jì)重點(diǎn)放在儀表的外表、數(shù)據(jù)條、指針等，并將其與通訊接口連接起來(lái)，再加上外設(shè)硬件驅(qū)動(dòng)的完善，可以有效促進(jìn)虛擬航空儀表顯示系統(tǒng)的完善。從虛擬儀表界面中可以看出系統(tǒng)是否正常運(yùn)行，而這也是查看顯示飛行情況的途徑[2]。另外在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要提高設(shè)計(jì)的靈活性，使其可以提高平臺(tái)交互的效果，因此對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容提出了更高的要求，需要在實(shí)際工作中完善系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使虛擬航空儀表顯示系統(tǒng)更加完美。

2、虛擬航空儀表系統(tǒng)功能展現(xiàn)

2.1系統(tǒng)功能模塊描述

虛擬航空儀表的作用在于使許多飛行仿真數(shù)據(jù)可以得到良好的利用。其包含控制系統(tǒng)、導(dǎo)航顯示、飛行顯示器這三個(gè)方面。其中飛行顯示器上主要是查看飛行的數(shù)據(jù)，包含飛行的高度、速度等方面的內(nèi)容，而導(dǎo)航顯示器主要是查看飛行的位置、航向、路線等方面的內(nèi)容。同時(shí)控制系統(tǒng)則是對(duì)飛行數(shù)據(jù)的控制，使其可以按照既定的目標(biāo)進(jìn)行飛行。另外虛擬航空儀表顯示系統(tǒng)具有以下幾個(gè)功能：第一是可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)收集飛行的信息，并且按照既定的要求完成對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。第二是按照控制面板的指令控制飛行的過(guò)程，并且隨時(shí)切換顯示的內(nèi)容，使飛行的過(guò)程得到良好的控制。第三可以將飛行仿真信息發(fā)送給各個(gè)飛行模塊，使其可以獲得更好的飛行效果。

2.2系統(tǒng)功能模塊實(shí)現(xiàn)

開(kāi)發(fā)仿真航空儀表在實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中需要聯(lián)合許多的因素，才能完成既定的執(zhí)行目標(biāo)。所以在實(shí)際生活中要將VC++編譯器與VAPS更好地聯(lián)系起來(lái)，接下來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)圖形的界面，使得設(shè)計(jì)代碼得以實(shí)現(xiàn)。當(dāng)出現(xiàn)界面清晰度不足或者數(shù)字顯示失真等情況，要進(jìn)行再次編譯，使得飛行模擬得以完成。

2.2.1儀表界面開(kāi)發(fā)

座艙儀表根據(jù)顯示方法進(jìn)行區(qū)分，可以將其分成顯示器與飛行儀表。其中飛行儀表指的是：矩形儀表、盤式儀表、柱形儀表。并且在模擬過(guò)程中使用的儀表需要和真實(shí)的座艙儀表大致相同。在使用儀表的過(guò)程中，其畫(huà)面可以分為靜止、運(yùn)動(dòng)，然后再建設(shè)模型，使其可以真實(shí)地表現(xiàn)出來(lái)。部分儀表圖片需要采用PS軟件進(jìn)行調(diào)整格式，使其與真實(shí)座艙的儀表保持一致。操作的過(guò)程表現(xiàn)為：先將VAPS轉(zhuǎn)換成HMI的圖形框架，進(jìn)而形成完整的工程文件，使其具有設(shè)置圖形文件的功能，從而利用這個(gè)功能進(jìn)行HMI圖元制作。完成HMI圖元制作后，就可以完成其它復(fù)雜的行為。

2.2.2驅(qū)動(dòng)顯示

當(dāng)虛擬航空儀表的程序被確定之后，需要對(duì)飛行所需要的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行針對(duì)性編譯。同時(shí)為了合理利用儀表當(dāng)中旋鈕等元素，需要在編譯當(dāng)中將目標(biāo)與信息連接起來(lái)，并且完成HMI與其它信息的交換。虛擬的工作界面多為圖形化的界面，完成圖元與信息的連接后，就可以及時(shí)對(duì)圖元進(jìn)行定義。然后需要在ATN文件當(dāng)中進(jìn)行對(duì)HMI圖元實(shí)施操作，最后使用電子表格式接口完成模擬所需要連接。在各種模擬信息實(shí)施定義之后，VAPS就可以自動(dòng)運(yùn)行。

2.2.3通訊接口的實(shí)現(xiàn)

在完成系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)程序編譯之后，虛擬儀表內(nèi)部已經(jīng)具有大量的指示信息，但是還需要與外界的信息進(jìn)行交互。即讓儀表和系統(tǒng)內(nèi)部和外界的信息連接起來(lái)，這種連接可以在同一臺(tái)機(jī)器上，也可以在不同機(jī)器上。人們?cè)谶M(jìn)行操作的時(shí)候，可以充分利用UDP/IP的功能。另外也要完善通訊接口，使其可以更好的交換信息，順利完成通訊整體設(shè)計(jì)。

3、結(jié)語(yǔ)

本文探究了虛擬航空儀表仿真技術(shù)，然后把它用于飛機(jī)座艙儀表板的虛擬仿真中,具有較好的應(yīng)用效果。在系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，需要保證設(shè)計(jì)和要求的統(tǒng)一性，然后在設(shè)計(jì)的時(shí)候不斷完善，完成優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。本文所研究的虛擬航空儀表的顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以有效提高模擬的效果，完成既定的飛行目標(biāo)，因此在實(shí)際生活中要加以利用，使系統(tǒng)更加完善，促進(jìn)飛行的順利進(jìn)行。

[1]于鳳全,李保剛.GL Studio在飛機(jī)多功能顯示器仿真中的應(yīng)用[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用.2015(01)：152-153.

[2]任曉煒,張煒.應(yīng)用VAPS進(jìn)行航空儀表仿真評(píng)價(jià)的方法研究[J].人類工效學(xué).2014(01)：120-121.

[3]石春虎,曲紅星,陳雷.直升機(jī)虛擬儀表DLL設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子科技.2013(05)：96-97.

李婧（1981-），女，漢族，山東人，本科，工程師，研究方向：慣性技術(shù)。