[发明专利]一种通用的武器装备操作界面开发平台

说明书

技术领域

本发明涉及人机交互技术，更具体地，本发明涉及一种具有通用性的武器装备操作界面开发平台。

背景技术

人机界面(UI)是人与计算机系统之间的通信媒体或手段，是实现人机双向信息交换的支持软件和硬件。在软件方面，图形化人机界面(GUI)仍然是当前成熟和通用的人机交互形式，它以窗口管理系统为基础，以文本、图形和图像为主要媒介，支持可视化的指令录入和信息显示。

人机界面模块在应用软件的设计开发中占有较大比重，因为对各类信息进行计算处理的大部分过程均需要界面提供支持，使得界面模块的开发涉及较多的界面元素类型和复杂的信息接口关系。而且，为了方便操作，对操作入口、操作步骤、操作逻辑、信息提示等方面的设计均有较高要求。所以，为了提高应用层人机界面的开发效率，涌现出一批支持人机界面可靠、快速开发的开发平台。这些平台的共同特征是：在概念上，固化了界面元素的概念模型体系；在框架机制方面，对界面显示、显示与数据模型同步、界面组织与管理、捕获与分发用户输入事件等共性服务进行了封装和实现；在开发模式上，基于工具模块或向导式的设计手段，支持界面风格、组成、外观的快速定制和修改，尽可能地降低应用层的设计和代码开发工作量。

根据其应用域，人机界面开发平台分为通用的和面向领域的；前者如Windows平台下的MFC、Linux平台下的QT，后者如虚拟仪表开发领域的GL Studio、地理信息系统开发领域的MapX、作战仿真开发领域的MakPVD。显然，面向领域的人机界面开发平台在专业知识的表示、录入、验证与可视化等方面具有很强的领域特性，更能满足该领域界面开发的需要。

武器装备操作界面，指的是运行于武器装备硬件平台之上、提供人机交互特性的可视化界面；其主要功能为接收并响应用户指令、调度相应的硬件设备实现装备功能，并将装备自身的状态和环境信息以可视化的形式反馈给用户。与运行于PC机上的一般应用软件相比较，其特点为运行平台多变、操作约束性强、硬件接口复杂、且实时性要求高；但其界面元素相对简明，界面元素的类型、组织形式、显示风格、布局、操作逻辑等方面具有很强的规律性。通用的人机界面开发平台，不能满足武器装备操作界面的开发需要。

另外，现有的人机界面开发平台在开发时，往往是通过直接编写代码的方式，将设备支持的应用程序和模块开发成为单一的业务流程，其运行机制也是针对单一的业务流程。这样，一方面，当二次开发人员执行开发时或者进行维护时，不能同时运行其他业务流程；另一方面，对开发平台的应用程序进行调整修改时，尽管只是对流程中的其中一部分进行微小的调整，都需对应用程序进行大量的修改和反复的测试，整个过程工程浩大，还需要相关人员具有较高的专业技能，不利于开发平台的迅速实施和普及。

发明内容

为克服现有武器装备的界面开发平台通用性差的缺陷，本发明提出一种武器装备操作界面开发平台。

根据本发明的一个方面，提出了一种武器装备操作界面的通用开发平台，包括操作界面设计工具模块和软件开发类库模块，其中，操作界面设计工具模块用于以所见即所得的形式开发操作界面，根据应用来生成操作界面配置文档并加载生成装备操作界面；所述软件开发类库模块用于在应用层实施代码开发，为操作界面配置文档被正确加载和执行提供框架机制。

本发明提供的一种通用的武器装备操作界面开发平台具有良好的可操作性、适应性和可移植性。通用性表现为通过对操作界面元素类型、特性、关系、结构、行为的充分抽象，使得平台对操作界面元素的支持具有一定的通用性，可胜任诸如雷达、声纳、火控指挥仪、高度表、惯性导航等多种武器装备操作界面的开发，能够有效支撑武器装备操作界面的设计、界面与数据模型的集成、界面与硬件系统的集成。可操作性表现为通过友好的工具模块以及规范的接口定义，最大程度地支持操作界面的快速开发、界面与语义对象系统的集成以及界面与硬件的集成，尽可能地减少软件开发人员的编码工作，提高开发效率和可靠性。适应性表现为界面元素的诸多特性可通过配置体系进行定制，因而在无需修改代码的情况下，就可以对其布局、外观、交互逻辑等特性进行调整。可移植性表现为该平台提供的核心软件开发包基于C++标准实现，可在大多数硬件平台和操作系统下获得支持。

附图说明

图1示出平台的结构以及基于该平台进行装备系统开发的流程；

图2是界面元素包的结构组成；

图3是语义对象包的结构组成；

图4是硬件接口包的结构组成；

图5是类库模块内部模块间的接口关系；

图6是某型吊放声纳操作界面需求示意；

图7是某型吊放声纳操作界面应用层的主要类结构。