1、.基于ARINC661的顯控系統人機交互模擬平臺的設計與實現-機械制造論文基于ARINC661的顯控系統人機交互模擬平臺的設計與實現 董勤鵬吳健（中國商用飛機有限責任公司，上海200120）摘要：在綜合化顯示控制系統研制的初期，系統設計人員僅需部分圖形化界面即可模擬與仿真人機交互功能。現描述基于ARINC661結構的顯控系統人機交互模擬平臺的設計與實現，其可用于驗證圖形化組件的一致性，完成用戶個性化定義，還可定義人機交互過程，降低研發成本。關鍵詞：ARINC661；駕艙顯控系統；人機交互1背景介紹隨著民用客機先進航空電子技術的飛速發展，綜合駕艙顯控系統的實用性和維護性都有了長足的進步。值得注意

2、的是，ARINC661（ARINC661RuntimeProtocol）的引入從宏觀上重新定義了綜合顯控系統的交互式架構。其中，駕艙顯示控制系統（CDS，ControlDisplaySystem）通過繪制引擎來呈現圖像信息，與另一個獨立系統用戶應用程序（UA，UserApplication）之間建立邏輯關系，兩個系統之間的連接遵照ARINC661標準。2平臺架構人機交互模擬平臺充當了駕艙顯控系統的控制軟面板，操作人員僅需在PC機中的軟件界面內操作鼠標和鍵盤，即可控制顯控系統的光標與控制面板。下面主要從硬件和軟件兩個方面進行介紹。2.1硬件環境從物理結構上看，綜合駕艙顯控系統主要由IMA機柜、D

3、PU機柜、顯示器、AFDX（ARINCFullDuplexNetwork）交換模塊和交換機組成。顯控系統人機交互模擬平臺硬件主要包括PC機、鼠標和鍵盤，PC機是客戶操作的主要顯示屏幕，通過移動PC機上的鼠標來控制機載顯示器上的光標，也可通過點擊模擬鍵盤的按鈕來模擬MKP的部分輸入。2.2軟件的結構層次顯控系統人機交互模擬平臺軟件方面分為兩部分，一部分集中在PC機端，提供給操作用戶進行光標和多功能鍵盤控制，另一部分嵌入在DPU機柜的GPM端，和CDS結合在一起，負責顯示畫面中光標的移動刷新和鍵盤觸發事件交互。圖1為人機交互模擬平臺軟件的結構層次圖。圖1中左側為PC機端的軟件層次結構，其中應用層是

4、面向客戶的操作界面，該層包含軟件控制模塊，控制指令調用中間層的WindowsAPI（發送模塊）將數據指令通過OS（OperatingSystem）層發到鏈路層，打包好的數據包會到達GPM端的CDS顯示器中，軟件的接收模塊和處理模塊分別置于OS層和中間層。 3操作界面交互模擬平臺管理軟件的操作界面如圖2所示，左側的界面為模擬MKP的操作界面，右側的視圖為模擬光標（CCD）界面視圖。點擊工具欄的按鈕可以令左側的MKP視圖最小化，需要模擬MKP輸入時再將其展開從而進行操作。模擬交互平臺中，光標（鍵盤）平臺客戶控制端模擬光標在LCD顯示屏幕上移動并響應事件的主窗口，模擬光標可在不同的LCD（共4塊屏幕

5、）上跨屏幕移動、響應點擊事件。 4軟件實現顯控系統人機模擬交互平臺軟件分為4個模塊，分別是控制模塊、發送模塊、接收模塊、處理模塊。（1）控制模塊：負責采集Windows環境下PC端控制面板上鼠標的位置和點擊類型等相關信息。程序由“線程鉤子”實現，可實時捕獲鼠標在面板下移動的信息并有效保存當前信息。（2）發送模塊：負責將控制模塊所采集的鼠標信息壓縮打包，通過UDP數據報的方式向目標機端發送事件。（3）接收模塊：在VxWorks嵌入式操作系統環境下實現，模塊創建一個光標信息接收任務來實現對PC端發送的數據報的接收和讀取。（4）處理模塊：也是在VxWorks環境下實現的，它集成在VAPSXT顯示系統

6、主任務中，具有和主任務同樣的生命周期長度。顯示處理模塊能根據接收到的信息，一方面更新光標的位置，另一方面送入CDS的事件處理器，觸發CDS中的事件。5結語在綜合化顯示控制系統研制的初期，系統設計人員不需要配備所有硬件設備（如多功能鍵盤、光標球、平顯等）來驗證人機交互界面的設計理念，部分圖形化界面和人機交互功能的驗證可通過模擬與仿真來實現。本文描述了基于ARINC661結構的顯控系統人機交互模擬平臺的設計與實現，其主要功能是通過對PC機鼠標與鍵盤的操作，模擬顯控系統中光標與多功能鍵盤等硬件的輸入指令，不僅可用于驗證圖形化組件的一致性，完成用戶個性化定義，還可定義人機交互過程，降低研發成本。 參考

7、文獻1AeronauticalRadioInc.ARINCSpecification661：CockpitDisplaySystemInterfacestoUserSystemS，2007.2AeronauticalRadioInc.ARINCSpecification653：AvionicsApplicationSoftwareStandardInterfaceS，2006.3AeronauticalRadioInc.ARINCSpecification664：AircraftDataNetworkS，2006.4RTCAInc.RTCA/DO178B：SoftwareConsideratio