● 摘要
本课题来源于某空军预研项目，为机载数据链态势显示终端系统的研制做前期技术准备与先期研究。MFD（Multi-Function Display，多功能显示器）是EFIS（Electronic Flight Instrument System，电子飞行仪表系统）的一个重要组成部分。EFIS做为一套独立的座舱仪表显示系统连接至机载电子设备互连航空总线获得来自飞机的飞行传感器的数据，以动态图形的方式在屏幕上显示出来，给飞行员提供所需的飞行姿态、导航及飞机系统等相关飞行信息。本文详细介绍了一种MFD多功能显示系统的软件的设计与实现方法。本论文针对MFD多功能显示系统的软件设计与实现技术中以下的重点技术进行了分析与论述：1) MFD软件功能要求与性能需求分析，实时任务模型建立与验证方法，工作模式与数据流模型的设计；2) MFD系统HMI（Human-Machine Interface，人机接口）的计算机辅助设计技术与方法；3) SVS（Synthetic Vision System，合成视景系统）中3-D网格地形的图形生成算法设计；4) MFD系统在RTOS（Real-Time Operating System，实时操作系统）上的设计与实现技术。本文首先简要介绍了EFIS与MFD的相关概念，以及国内外在EFIS系统设计与研制领域发展的最新状况。接着，针对MFD多功能显示系统的软件功能需求、性能要求、实时性需求等方面做出重点分析，并提出了MFD系统的软件状态模型、任务模型与DFD（Data Flow Diagram，数据流程图）模型。然后，结合该模型，本文着重讨论了使用VAPS对MFD系统的HMI进行建模与设计的技术方法。接下来，介绍了本MFD系统的软件部分即基于VxWorks的MFD软件设计；其中，详细讨论了本MFD系统中几个重要任务与数据结构的设计。最后，本文专门针对MFD系统中SVS子系统中的3-D图形生成算法及优化方法，着重介绍了在3-D网格地形生成与显示的图形算法设计。