一种应用在模拟器上的驾驶员辅助操作方法与流程

1.本发明属于直升机仿真领域，涉及一种应用在模拟器上的驾驶员辅助操作方法。


背景技术：

2.在直升机航电技术中多功能显示器和综合控制单元直接参与同用户的交互。在直升机的多功能显示器和综合控制单元等显示设备，其显示内容应当具备符号齐备，清晰简洁的特点。这是由于机上显示设备的显示空间有限，并且要以驾驶员为主，不需要丰富的显示元素，以避免分散驾驶员的注意力。即机上屏显元素要遵循“克制的丰富”的原则。
3.而在模拟器环境下：模拟器主要以增强驾驶员对于直升机的了解为主，在这里将尽可能多的信息进行展示，使得驾驶员对于飞机的功能、性能、参数、边界条件的认识等更为深入，驾驶直升机更得心应手。
4.在直升机操作的过程中，用户的主要精力应当放在直升机的操纵上，而多功能显示器和综合控制单元的显示画面，以及参数设置的操作逻辑，有时需要通过层层的画面跳转和多处按键的按压配合，来实现航电系统的操作。
5.此外，驾驶员操作程序是用于指导驾驶员操作飞机航电系统的操作手册。在驾驶员操作程序中存在很多逻辑信息，在综显等设备上是不显示的。需要驾驶员对于驾驶员操作程序的内容十分熟悉，才能熟练掌握综显等设备的操作。


技术实现要素：

6.本发明的目的：通过在模拟器上增加一种驾驶员辅助操作程序，一、使用快捷指令菜单，使得用户能够自行添加在实际使用中方便快捷的功能操作，进而快速完成相关参数和指令的操作。二、在对用户进行培训时，向用户展示任务使用的逻辑，增强驾驶员对于航电系统操作的熟悉程度。
7.本发明的技术方案：
8.一种应用在模拟器上的驾驶员辅助操作方法，包括：
9.显示多功能显示器显示界面和综合控制单元显示界面，多功能显示器显示界面包括用于显示飞行信息或航电系统信息的中央显示区、围绕中央显示区的固定位置周边虚拟键、任务快捷指令列表；综合控制单元显示界面包括用于综合控制单元信息的显示区、固定位置周边虚拟键；
10.接收用户输入任务快捷指令列表的选择操作，响应于该选择操作，生成目标任务的后续执行指令，根据该后续执行指令，调用目标任务的执行流程，按该流程完成目标任务。
11.显示多功能显示器显示界面和综合控制单元显示界面之前，所述方法还包括：
12.分别对多功能显示器显示界面和综合控制单元显示界面的显示画面进行编号；分别对两个显示界面的周边虚拟键进行处于显示界面的方向编号；
13.根据任务快捷指令列表中的任务，确定实现任务所需不同显示画面的具体某个周
边虚拟键对应的命令；
14.根据实际执行顺序和执行调用到的命令，生成相应任务的执行流程。
15.所述方法还包括：
16.在任务快捷指令列表中新建新任务快捷指令；
17.在该新任务快捷指令中输入新任务的关键字，该关键字是从多功能显示器显示软件和操作飞行软件、综合控制单元软件的关键参数中提取出的，以便于用户执行新任务时，在关键字内填入相应的执行参数。
18.当处于功能演示引导阶段，调用目标任务的执行流程之后，所述方法还包括：
19.对于执行流程中的一个环节，显示该环节对应的显示画面所在的显示界面；
20.在该显示界面的周边虚拟键中执行该目标任务的具体虚拟键四周显示指示动画；
21.接收用户的点击操作；若该点击操作执行在该具体虚拟键上，则进入执行流程的下一个环节；若该点击操作执行在其他虚拟按键上，则提示用户未按流程操作，重新操作；若用户还是未按流程操作，跳出功能演示引导。
22.分别对多功能显示器显示界面和综合控制单元显示界面的显示画面进行编号，包括：
23.使用python脚本语言开发，结合pyqt5和opencv技术，使用opencv中的图像识别函数完成多功能显示器显示软件和综合控制单元画面的编号工作，使用pyqt5绘制任务列表和红色箭头动画等与画面相关的工作。
24.接收用户的点击操作；若该点击操作执行在该具体虚拟键上，则进入执行流程的下一个环节；若该点击操作执行在其他虚拟按键上，则提示用户未按流程操作，重新操作；若用户还是未按流程操作，跳出功能演示引导，包括：
25.当多功能显示器显示软件和综合控制单元显示软件画面发生变化时，opencv检测画面变化，并通知pyqt5绘制新画面下红色箭头指示的位置。若操作者未按照箭头指示操作，则弹出警告画面，并提示退回上一画面。
26.根据任务快捷指令列表中的任务，确定实现任务所需不同显示画面的具体某个周边虚拟键对应的命令，包括：
27.当获得一个任务的逻辑后，将该任务逻辑分解为若干个显示画面，及需要在该显示画面上点击的周边虚拟键；由opencv来完成画面的识别和键位置的识别工作，由pyqt5来完成每个画面跳转及提示箭头的绘制工作。见图2所示。
28.根据任务快捷指令列表中的任务，确定实现任务所需不同显示画面的具体某个周边虚拟键对应的命令，还包括：
29.对于具备较复杂工作机制的周边虚拟键，由pyqt在相应的画面周边虚拟键旁边绘制提示信息方框，当显示到该画面时，提示信息也同步显示。见图3所示。
30.本发明的有益效果：将直升机航电系统的操作权限，更多的开放给终端用户，用户可以设计出更符合自身使用习惯的功能和操作路径，对于航电的使用更具定制化的意义。
31.在机上的多功能显示器等屏显设备上显示元素有限，而在模拟器上应用此辅助程序，可以对航电任务的执行情况进行展示，同时可以在相关的画面展示驾驶员操作程序上的隐藏任务逻辑，加深驾驶员对于任务的认知。
32.能够有效的提升驾驶员使用模拟器开展训练任务的效率，实现驾驶员操作程序上
的任务可视化。将文档与实际的操作有机的结合到一起，降低操作风险。
33.1.从任务需求的设计、软件开发到最终的使用用户，对于任务逻辑的理解是清晰、统一的。
34.2.有效帮助驾驶员了解任务逻辑，加深对于直升机功能、性能的了解。
35.3.任务逻辑越复杂，使用该程序展示、培训的效果越好。
附图说明
36.图1为任务快捷指令列表的示意图。
37.图2为画面跳转的周边键提示图。
38.图3为画面跳转的周边键提示图。
39.图4为显示提示信息的多功能显示器显示软件界面。
具体实施方式
40.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
41.设计了一种应用在模拟器上的驾驶员辅助操作方法，其本身是加载在基于windows平台运行的模拟器上，并且存在两处显示区域，一处为任务列表显示区(如图1所示)，独自在一块显示屏中，另外一处为加载在多功能显示器显示软件、综合控制单元软件的界面上，以上层图层的形式存在。
42.1、快捷功能指令
43.在多功能显示器显示软件和操作飞行软件、综合控制单元软件中插桩。实现下面的功能：
44.1)以操作路径为主的指令：在综合控制单元软件和多功能显示器显示软件的模拟器软件中设置画面和周边键编号，画面编号按a、b、c、d
…
aa、ab、ac、ad
…
的格式，画面的周边键按照u(up)、d(down)、l(left)、r(right)+数字的格式，使用人员可以使用流程类似：画面a的l5键
→
画面b的u1键
→
画面c的d3键来实现相应的功能设置。
45.2)以功能关键字为主的指令：设置关键字，提取其中画面的设置参数作为关键字，支持基于关键字的组合拼接，即在现有关键字的基础之上，进行逻辑组合，封装为新的组合关键字。通过组合关键字，形成快捷键指令，完成复杂路径的参数设置功能。
46.两个功能，一个是直观画面操作的快捷指令，一个是一键完成参数设置的快捷指令，适用于规定任务场景下的功能设置。由用户生成的快捷指令，显示在多功能显示器显示软件的左侧功能菜单中。
47.2、功能演示引导
48.当使用者选择任务列表中的相应任务后，在多功能显示器显示软件和综合控制单元显示软件的相应位置显示跳动的红色箭头图标。使用者随着红色箭头的指示，依次按压相关按键完成相应任务。
49.具体实现原理：使用python脚本语言开发，结合pyqt5和opencv技术，使用opencv
中的图像识别函数完成多功能显示器显示软件和综合控制单元画面的编号工作，使用pyqt5绘制任务列表和红色箭头动画等与画面相关的工作。
50.当多功能显示器显示软件和综合控制单元显示软件画面发生变化时，opencv检测画面变化，并通知pyqt5绘制新画面下红色箭头指示的位置。若操作者未按照箭头指示操作，则弹出警告画面，并提示退回上一画面。
51.当获得一个任务的逻辑后，将该任务逻辑分解为若干个画面，及需要在该画面上点击的按键操作。由opencv来完成画面的识别和按键位置的识别工作，由pyqt5来完成每个画面跳转及提示箭头的绘制工作。
52.并且对于具备较复杂工作机制的按键，由pyqt在相应的画面周边键附近绘制提示信息方框，当显示到该画面时，提示信息也同步显示。
53.使用此程序可完成航电任务的展示，及驾驶员的培训等工作。任务逻辑越复杂，培训的效果越好。
54.设置决断高度：两种方式完成设置决断高度的过程。一、按压综合控制单元显示画面中的“set”按键，见图4所示，进入设置画面，再次按压综合控制单元显示画面中的“l1”键，进入决断高度设置画面，再次按压综合控制单元显示画面中的“l1”键，设置决断高度值，完成决断高度的设置过程。对于快捷指令来说，假设综合控制单元显示画面的代号为cdu，则快捷指令为“cdu-1-set
”→“
cdu-7-l1
”→“
cdu-8-l1
”→“
1000”，完成设置决断高度为1000米的过程。
55.二、设置决断高度的关键字为“decision height”,直接在快捷指令中设置“decision height＝1000”，完成决断高度为1000米的设置过程。
56.以上所述，仅为本发明的具体实施例，对本发明进行详细描述，未详尽部分为常规技术。但本发明的保护范围不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。