探析虛擬航空儀表的顯示系統(tǒng)設計

李婧，張義福中航工業(yè)陜西寶成航空儀表有限責任公司

探析虛擬航空儀表的顯示系統(tǒng)設計

李婧，張義福
中航工業(yè)陜西寶成航空儀表有限責任公司

虛擬航空儀表系統(tǒng)對維持飛行模擬器正常運行具有較大的影響。但是虛擬航空儀表系統(tǒng)的運用不僅需要較好的仿真技術，也需要完善的系統(tǒng)設計，這對提高飛行的質量具有重要的作用。為了更好地完成虛擬航空儀表的顯示系統(tǒng)設計，本文通過分析虛擬航空儀表的使用方法，確定有效的設計內容，使虛擬航空儀表的顯示系統(tǒng)設計更加完善，促進飛行模擬器的順利運行。

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的人體回路的仿真系統(tǒng)，其是進行模擬飛行的重要工具[1]。虛擬航空儀表顯示系統(tǒng)作為飛行模擬器當中的主要部分之一，不僅可以正確提供關于飛行過程中的信息，也可以直接影響著飛行的效果。同時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象的仿真系統(tǒng)。并且通過處理飛行當中出現(xiàn)的信息，可以有效完善理論模型，提高實時仿真的效果。因此在實際工作中需要加強對虛擬航空儀表的顯示系統(tǒng)設計，使其可以獲得更好的仿真效果，使飛行模擬器得以正常運行。

1、系統(tǒng)概述

虛擬航空儀表顯示系統(tǒng)主要是將設計重點放在儀表的外表、數(shù)據條、指針等，并將其與通訊接口連接起來，再加上外設硬件驅動的完善，可以有效促進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)是否正常運行，而這也是查看顯示飛行情況的途徑[2]。另外在系統(tǒng)設計中需要提高設計的靈活性，使其可以提高平臺交互的效果，因此對系統(tǒng)設計的內容提出了更高的要求，需要在實際工作中完善系統(tǒng)設計，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)據可以得到良好的利用。其包含控制系統(tǒng)、導航顯示、飛行顯示器這三個方面。其中飛行顯示器上主要是查看飛行的數(shù)據，包含飛行的高度、速度等方面的內容，而導航顯示器主要是查看飛行的位置、航向、路線等方面的內容。同時控制系統(tǒng)則是對飛行數(shù)據的控制，使其可以按照既定的目標進行飛行。另外虛擬航空儀表顯示系統(tǒng)具有以下幾個功能：第一是可以通過網絡收集飛行的信息，并且按照既定的要求完成對應的動作。第二是按照控制面板的指令控制飛行的過程，并且隨時切換顯示的內容，使飛行的過程得到良好的控制。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)功能模塊實現(xiàn)

開發(fā)仿真航空儀表在實現(xiàn)的過程中需要聯(lián)合許多的因素，才能完成既定的執(zhí)行目標。所以在實際生活中要將VC++編譯器與VAPS更好地聯(lián)系起來，接下來進行設計圖形的界面，使得設計代碼得以實現(xiàn)。當出現(xiàn)界面清晰度不足或者數(shù)字顯示失真等情況，要進行再次編譯，使得飛行模擬得以完成。

2.2.1儀表界面開發(fā)

座艙儀表根據顯示方法進行區(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。并且在模擬過程中使用的儀表需要和真實的座艙儀表大致相同。在使用儀表的過程中，其畫面可以分為靜止、運動，然后再建設模型，使其可以真實地表現(xiàn)出來。部分儀表圖片需要采用PS軟件進行調整格式，使其與真實座艙的儀表保持一致。操作的過程表現(xiàn)為：先將VAPS轉換成HMI的圖形框架，進而形成完整的工程文件，使其具有設置圖形文件的功能，從而利用這個功能進行HMI圖元制作。完成HMI圖元制作后，就可以完成其它復雜的行為。

2.2.2驅動顯示

當虛擬航空儀表的程序被確定之后，需要對飛行所需要的驅動進行針對性編譯。同時為了合理利用儀表當中旋鈕等元素，需要在編譯當中將目標與信息連接起來，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，就可以及時對圖元進行定義。然后需要在ATN文件當中進行對HMI圖元實施操作，最后使用電子表格式接口完成模擬所需要連接。在各種模擬信息實施定義之后，VAPS就可以自動運行。

2.2.3通訊接口的實現(xiàn)

在完成系統(tǒng)的驅動程序編譯之后，虛擬儀表內部已經具有大量的指示信息，但是還需要與外界的信息進行交互。即讓儀表和系統(tǒng)內部和外界的信息連接起來，這種連接可以在同一臺機器上，也可以在不同機器上。人們在進行操作的時候，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計。

3、結語

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

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

[2]任曉煒,張煒.應用VAPS進行航空儀表仿真評價的方法研究[J].人類工效學.2014(01)：120-121.

[3]石春虎,曲紅星,陳雷.直升機虛擬儀表DLL設計與實現(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。