现代飞机模拟显控体系软件开发

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论文字数:54400 论文编号:sb201301191925075938 日期:2013-01-19 来源:硕博论文网

第1章绪论

课题的依据、目的和意义

    飞机显示控制系统作为终端显示系统,为飞行员提供起飞、爬升、导航、降落等全过程所需的飞行信息,如飞机姿态、飞行高度、飞机外场信息等,其设计与发展直接关系到飞机显示界面的人机工效。显示系统与飞行员有效驾驶飞机密切相关,显示飞行信息不足,不能为飞行员提供足够的信息,显示信息内容太丰富,又必然增大飞行员的工作负荷。飞机显示系统己经成为卡住人机系统咽喉的瓶颈技术。尤其对十现代战一斗机而言,座舱显示系统的先进程度直接影响到战机的生存能力和作战能力。在综合化航空电子系统发展过程中,座舱显示系统也一直是较受关注和活跃的方向之一。作为控制系统,飞机显示控制系统是航空电子系统的控制和管理中心,控制和管理数据总线的通信。飞机显示控制系统是航空电子系统实现综合化、数字化和智能化的核心与关键,是飞行员与飞机之间交换信息的接口。


    飞机显示控制系统显示信息具有实时性,并目_要求飞行动态数据不断更新。因此在静态的过程中研究飞机显控系统不能完全包括显控系统的所有功能,但在一个真实的飞行过程中进行研究不仅受到天气、空域和场地等客观因素的影响,研究人员的安全也得不到保证。另外显控系统所要求显示的信息量非常多,整个研究过程也需要耗费大量的时间和人力物力。使用模拟仿真技术开发的模拟飞机显示控制系统,能够显示飞机任何飞行状态信息,能够模拟真实显示控制系统的所有控制功能。模拟显示控制系统代替真实飞机显示控制系统进行研究不仅可以提高效率,节省成本,并目_可以不受空域和场地等的限制。
    航空电子系统中的各个子系统的功能主要是通过软件编程实现的,因此可以通过软件开发技术实现模拟显控系统的设计。采用软件开发技术开发的模拟仪表或虚拟仪表,用屏幕代替飞机仪表招‘显示飞行信息,具有更改方便、价格低等特点。本课题开发的模拟显控系统既可以为气象雷达、飞行管理数据计算机、数据传输设备等航空电子设备的开发、调试以及系统的综合试验提供条件,检测所开发设备的性能,以便十试验的顺利进行。本系统也可以作为一套教学设施,灵活展现飞机起飞、导航、瞄准、报警等信息,为需要掌握现代飞机显示控制系统知识的学生提供一个学习平台。

2国内外发展现状

    目前对飞机显示控制系统的仿真大多是对显示控制系统通过外部总线与外部系统进行数据通信的仿真、对显示控制系统管理航空电子系统工作模式功能的仿真以及对座舱内各种显示部件和人机界面显示功能进行的仿真。模拟显控系统通过软件设计的方法,编写程序完成飞机座舱显控系统的功能。这些模拟显示控制系统都采用了不同的软件平台以及不同的技术来开发,尤其是对显示部件和控制面板的开发。模拟显示控制系统与外部进行的数据通信大多是基十网络传送数据开发的。

1.2.1模拟显控系统的发展
    伴随着座舱显控系统和计算机图形技术的发展,航空航天领域出现了座舱显控系统的模拟仿真。在so年代后已经出现了基十平视显示器和多功能显示器的模拟器如模拟多功能显示器、模拟平视显示器和航空通用虚拟仪表等,各种模拟器仪表的指示部分形状都十分形象逼真,与真实飞机上的仪表相同。模拟多功能显示器采用模拟软件与通用设备相结合的方式来实现多功能显示器的功能,既采用了触摸屏技术,又采用了虚拟仪器技术。

 

第3章 模拟显控系统软件开发.......... 20-24
    3.1 模拟显控系统的.......... 20
    3.2 模拟显控系统的功能.......... 20-21
    3.3 模拟显控系统软件.......... 21-23
    3.4 本章小结.......... 23-24
第4章 模拟显控系统软件.......... 24-55
    4.1 初始化模块.......... 24
    4.2 显示画面模块.......... 24-40
        4.2.1 显示画面开发..........  24-26
        4.2.2 显示界面整体.......... 26-27
        4.2.3 PFD 显示画面.......... 27-31
        4.2.4 ND 显示画面..........31-34
        4.2.5 EICAS 显示画面.......... 34-40
    4.3 通信模块.......... 40-48
        4.3.1 通信格式设计.......... 40-45
        4.3.2 通信方式.......... 45-48
    4.4 显示画面控制模块.......... 48-54
        4.4.1 PFD 画面信息.......... 49-50
        4.4.2 ND 画面信息控制.......... 50-51
        4.4.3 EICAS 画面信息.......... 51-52
        4.4.4 显示信息属性.......... 52-54
    4.5 数据处理模块.......... 54
    4.6 本章小结.......... 54-55
第5章 模拟显控系统软件.......... 55-62
    5.1 模拟显控系统软件.......... 55-58
    5.2 模拟显控系统软件.......... 58-61
    5.3 本章小结.......... 61-62


总结与展望
    现代飞机模拟显控系统软件开发是对航空电子系统中的显示控制系统的模拟仿真。在课题开发之前,综合考虑了各种模拟座舱开发平台的优缺点,最后确定使用、OAPs软件平台来开发显示画面。模拟显示控制系统的开发首先是掌握真实显示控制系统的功能,然后依据模拟显控系统的功能需求制定了软件开发的总体方案。软件开发方案确定之后,才开始整个系统软件的设计。现将整个论文的成果总结如下:
    1.经过查阅座舱显示控制系统相关资料,整理出显示系统的一系列显示画面,以及画面所包含的显示信息。本课题开发的显示控制系统是以某民机显示系统为模板开发的,显示画面依次分为PFD , ND、主EICAS和次EICAS显示画面。结合各个显示画面的显示信息,在VAPS中开发了18个显示画面,PFD对应一个显示画面、导航画面对应7个显示画面, EICAS对应10个显示画面。


参考文献
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