人机界面

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人机界面范文第1篇

[关键词]人机界面 设计 界面研究

随着科技的发展，各种人类活动电子化，计算机等电子科技产品在日常生活中发挥着越来越重要的作用。而伴随着这些新技术的发展，人机交互成为了一门新兴的专业学科，而人机界面作为人机交互系统中的一个环节，帮助协调计算机与用户，实现计算机软件与用户之间的联系与工作，起着关键性的作用。

一、人机交互的含义

人机交互是指人与计算机之间使用某种会话语言，以一定的方式，为完成确定任务而进行的人机之间的信息交换过程。

而人机界面则是人机交互系统中媒介，只要是参与人机信息交流的一切领域都是属于界面设计的范畴，所以人机界面的应用的领域也是相当广泛，如工业设计和机械设计；人机交互以及软件开发；金融领域、管理学等学科；医学、工作保健等方面；系统设计方面；交通人机工程、军队系统、环境人机工程、语音识别等。

作为一门交叉学科，人机界面涉及到人机工程学、工业设计、计算机科学、认知科学、生理学、艺术学、社会学等相关领域。所以一个优秀的界面设计的评价，要从多角度来看待，从多方面因素来评价。

简而言之，人机界面设计是一个结合计算机科学、美学、心理学、人机工程学等工业和商业领域的行为，其目标是促进设计，执行和优化信息与通信系统以满足用户的需要。

二、优秀人机界面所具备的特点

人机界面设计从最开始的“人不得不努力去适应计算机”过渡到“计算机将努力去适应人的需要”，这是对人机界面设计提出的要求与最终结果。所以，用户满意度是一个优秀的界面设计所必须满足的条件。

从用户的角度分析出发来研究人机界面，一个优秀的界面可分为三类：功能性设计界面、情感性设计界面、环境性设计界面。设计界面是以功能性界面为基础，以环境性界面为前提，以情感性界面为重心，他们之间互相是有机联系的。

人机界面设计的好坏与设计者的经验有关系，并且存在着一般适用的基本原则。如界面设计的八条黄金规则（适用于大多数的交互系统）： 1.尽可能保证一致；2.符合普遍可用性；3.提供信息丰富的反馈；4.设计说明对话框以生成结束信息；5.预防错误；6.允许轻松的反向操作；7.支持内部控制点；8.减少短时记忆。在满足这几项一般适用原则之后，界面就能满足用户最基本的最基本功能性要求。

三、从用户角度分析优秀的界面设计

从发展趋势来看，人机界面大致包括以下几方面机能：系统管理、会话管理、返回和错误处理信息、操作者支持、存贮的数据管理、有关设施服务、智能化系统。

而作为人和计算机之间的联系媒介的人机界面，可以划分为用户层、环境层、应用层、数据库层四个层。用户层和环境层合起来就成为用户界面。用户通过用户层将信息传递给计算机，计算机也是通过这一层将信息传递给用户，环境层能对信息进行识别、验证等处理，是用户和计算机能得到正确的信息，同时对用户和计算机起帮助。应用层接受信息，执行规定的动作，并给出处理结果。数据库层是存放、管理各种数据，供各层试用。

用户在使用人机界面，先输入命令或者数据，对于命令包括菜单选择的命令要做句法和词义检查。出错的话，通过屏幕提示用户，要求用户重新输入。若是正确，则转到中间操作和执行应用程序，为用户下一步工作服务。应用程序的执行是用户工作的中心。在应用程序执行时，可返回到中间操作处或输出执行结果，在应用程序执行时也可以调用支持设施，给与用户帮助。输出的结果经屏幕提示用户。

在这些设计的过程中，最紧要的就是将设计与用户需求相结合。首先人机界面设计要确立用户类型，然后针对其特点预测他们对不同界面的反应，这就需要从多方面进行设计分析。其次，人机界面要尽量较少用户的记忆负担，采用一些有助于记忆的设计方案，可以使得用户有效的提高工作效率。最重要的还有，帮助和提示原则对用户的操作命令作出反应，帮助用户处理问题，系统要求设计有恢复现场出错的能力，在系统内部处理工作要有提示，把主动权交给用户。

对于用户来说，一个优秀的人机界面需要满足大多数用户的操作喜好及感官需求，让用户能够轻松的控制其使用过程，得到用户的好评。而以用户为中心人机界面设计的设计方法的基本思想就是在每个设计过程中把用户摆在设计过程的首位。

四、人机界面设计的一般过程

人机界面设计的第一步是创建用户模型，了解用户的意图，知道用户想做什么。研究用户的目的在于激发设计团队并让他们聚焦在某些关键点上，换位思考，处于用户的环境中，了解用户的需要。设计师可以适当深入到实际的使用场景中去，通过与用户交流，让用户在使用时说出自己的想法，这样才能不忽视细节关键。

完成用户模型定义之后，需要定义和分析用户履行的任务，寻找与任务相关的概念模型，对结果进行分析总结出设计主题。并且通过视觉化的形式来表现给设计团队，一边突出设计重点。分析需求的目的是为了将用户的需求更加直观的展示给设计团队，以达到以用户为中心界面设计的目的。

在完成用户建模和需求后，就可以使用这些信息构建草图，进一步构建产品原型。在构建原型时，也应考虑到使用者界面的设计标准来构架技术框架。在人机界面最终完成时，要将其软、硬件系统按其性能、功能、界面形式、可用性等方面进行评估，最重要的是要进行用户测试，进行用户反馈。

五、人性化的设计原则在人机界面中应用

一个好的界面设计，能够让用户在愉悦的环境中使用，并且激发出用户的兴趣。设计出情感界面方法无外乎是使用富含表情图标和其他元素来表达感情状态，使用这些富有表现力的装饰，提供了让用户放心的反馈，这个反馈既富含信息又生动。

所以在在软界面设计中注重对人的认知分析，从而建立以界面设计为中心的软件设计框架是一个优秀界面设计的必备因素。以人为本的设计理念应贯穿人机界面的全过程。

比如手机界面的UI设计，首先，对用户进行调查分类，搞清用户的诉求与喜好。然后开始定义分析设计相应的软件界面，针对大众用户群体的可用性分析与界面视觉探索，将抽象的概念需求转化为视觉形象化的图形设计语言，以确定产品方向。最后将设计出来的界面进行评估反馈。最终得出设计的要点有简洁的视觉呈现、便捷的交互体验、统一的整体风格、精致的细节诉求。

随着系统的日益复杂和功能的不断强大，软件操作日益复杂，门槛也越来越高，但软件的最终使用者还是用户，因此建立软件与用户之间的良好沟通是具有重要意义的。这样一来既能方便用户使用，又加强了人机之间的共鸣。不仅是有助于设计的顺利进行，也将使用户受益。

六、小结

成功的人机界面设计不仅会提高使用者的工作效率，带给用户一个舒畅的使用环境，成为一个适应大众的优秀软件。

人机界面设计不仅是单纯的美工设计，或是单纯的功能设计，而应该更多的考虑它的使用方式与满足不同使用者的使用方式与需求。将完善的交互功能与优秀的人机界面结合起来，满足使用者方便快捷的使用需求，只有这样的界面才是优秀的人机界面。因此，人机界面设计最后重要的在于“人”与“机”之间的结合，人机结合密切的界面使用户乐于使用的优秀界面。

参考文献：

人机界面范文第2篇

关键词：WinCC 袋式除尘器 人机交互系统

中图分类号：TB18 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）06-0206-01

1 绪论

1.1 系统说明

如何防治大气污染，维护我们的洁净空气成为当前下最为重要的课题环保问题已经不是我们在为明天考虑的问题了，而是我们当下就要面对的严峻课题。除尘器是减少固定污染源中颗粒物污染最有效的设备，拥有良好的人机交互系统将为除尘系统的推广提供帮助。

1.2 袋式除尘器原理

袋式除尘器也称为过滤式除尘器，是一种干式高效除尘器。一般情况下，布袋除尘器是逐渐磨损的，引起磨损的主要原因是粉尘的磨削力，高温引起的滤料变质以及化学物质的腐蚀，当粉尘的磨削力增强时，布袋底部磨损也随之加重，系统容量的增加引起过滤速度增高也能加速磨损。

1.3 干熄焦袋式除尘地面站说明

装置内容包括设在干熄槽顶盖装焦处管道对接装置、烟气输送管道、脉冲阀式除尘器机组、通风机组、消音器、过滤后尾气排放烟囱以及贮灰外运装置。

本系统正常生产时全部采用中央自动工作方式，操作界面为HMI画面。操作台上设系统急停按钮，在紧急状态时使用。

2 监控软件的设计

2.1 监控软件简述

WinCC，是由西门子公司提供的一款功能强大的工业控制组态软件，可以从PLC中、各种数据采集卡中实时采集数据，对控制级设备发出控制命令，并对控制系统进行监控，是第一个使用最新的32位技术的过程监视系统，具有良好的开放性和灵活性。可以以动画图形的形式显示控制设备的各种状态，为用户提供直观的监控画面，以及实时的控制功能，并可以对历史书籍，进行分析，生产各种报表。就像Windows平台的其他软件一样可以十分方便的利用图形界面为用户开发出良好的交互平台，从而从整体上提高了监控软件的质量。

WinCC所能提供的解决方案适用于所有的工业控制领域，应用程序十分通用，具有很强的可移植性；其内部集成了多语言包，全球多个地区使用；内置大量的操作人机操作界面以及系统操作功能，为用户进行组态操作提供了有力的支持，为编程人员节省了大量的时间。

2.2 软件结构

根据控制系统要求，系统程序设计如下：

除尘控制系统：系统运作、过程和监控、操作记录和历史数据的采集和处理、设备控制

系统运作：系统准备、系统启动、系统停止（集中停止、紧急停止）、系统运转过程控制和监视：温度监控、压力监控、流量监控、料位监控操作记录和历史数据的采集和处理：操作记录和历史数据采集、报表处理设备控制。

2.2.1 监控软件设计

创建项目：在winCC中创建工程项目

创建变量：将PLC的变量通过Tag标签与监控画面上需要显示的变量相联系。

2.2.2 监控软件画面

画面设计一般要求：画面要美观、操作要方便并能高效率地完成工作；画面要根据用户需求设计；画面要根据不同用户的层次设计；画面要人性化。即要有引导用户操作的功能，不能是操作一有误就卡住什么都做不下去，又无任何提示来帮助用户如何进行操作。

HMI画面一般包含如下内容：（1）HMI画面应包含工程或系统的名称标题，用于画面之间的切换的调用菜单：指导操作员如何进行操作的引导功能：时钟显示；当前用户显示；用户登录界面等。（2）画面中的设备应标注设备符号和设备名称。（3）设备的图形和符号各系统要统一，特殊设备可以由编制人酌情确定，并在开发小组中讨论并记录备案。（4）界面颜色：采用默认色（或按用户要求）。（5）文字和元素的外形尺寸：应适合操作员在操作站的彩色显示器上进行操作，不能过大或过小。

HMI画面包括标准画面和应用画面两部分：

标准画面一般包括报警画面、详细点画面、点分组画面、趋势画面等；应用画面一般包括操作画面和工艺流程画面。其主要内容要求如下： （1）操作画面用于系统的选择、参数的设定调节、设备的控制等操作。（2）工艺流程画面用于实时监视除尘系统的工艺生产流程和重要参数，在画面中显示设备的工作和故障状态。（3）报警画面：由过程监视系统提供。除尘系统的报警除了在流程图画面上显示外，对于每一个报警项目，还必须有报警明细画面，报警明细画面通过在过程监视系统组态，格式为其系统提供的标准格式。（4）趋势分组画面：显示重要数据的趋势情况。

3 结语

本文是HMI人际交互界面的软件设计。主要任务有：控制系统变量设定，人机操作界面的绘制，重要参数实时状态设定，趋势曲线图，参数报警等功能。工业组态软件WinCC功能强大，操作简便，具有极其强大的图形化操作能力，可为用户开发颇具人性化的人机操作界面。根据系统要求，并考虑到操作员的习惯，我们设计了以下几个主要画面：报警画面、点分组画面、趋势画面、操作画面和工艺流程画面以及制弹出框等。

良好的人机界面可以直观形象的对现场各个设备的状态进行监控，了解工艺进程。设备的绝大多数操作到在人机界面上来完成，使得工作环境，效率等有显著提高。当设备出现故障时，可以及时的在操作界面得到消息，并可以查询趋势及数据历史，可快速的查出问题所在。

本除尘自动化控制系统是一个有趣的课题，你可以不断的再其中找到亮点，无论是逻辑控制，还是复杂的过程控制，都可以不断的深入进行研究，本文所做的工作是比较浅显或者说是表层的，在今后的工作中，还应不断的深入，提出新的系统优化方案。

参考文献

[1]金以慧.过程控制[M].北京：清华大学出版社，1991.

人机界面范文第3篇

一般来说，人机界面的设计是隶属于人机交互界面的设计的，只有完整的人机交互界面才是最终满足用户需求的设计。在人机界面的设计中，交互设计是必不可少的，只有人机界面而没有交互功能的设计是不切实际的，也根本满足不了用户的需求。人机界面功能的实现是需要依托交互才能完成的，因此，在人机界面的设计中，需要将交互设计科学合理地运用起来，才能满足人机交互界面的设计需求，也能达到既满足用户视觉上的需求、又满足他们操作功能方面的需求的良好效果。

2如何将交互设计有效地运用在人机界面的设计中

通过对交互设计与人机界面设计的简要分析，我们已经明确了交互设计对人机界面设计的重要性。因此，如何将交互设计有效地运用到人机界面的设计中也成为IT人的工作任务，以下就该问题阐述了自己的观点：

2.1以用户为中心进行设计在人机界面的设计中，我们要让整个设计都围绕着用户，实现以用户为中心的界面设计，最大限度地提高用户对所设计界面的满意程度。一方面，在设计人机界面时，我们要结合使用该产品的用户群体，了解他们的普遍需求，再分析不同用户群体的个体差异性，分析他们的心理特征、行为活动等，然后把所获取的信息结合到界面的设计中，才能有效地完善人机交互界面的设计。例如：对于儿童用户，他们的思维模式还比较单纯、调皮、天真，我们设计的界面要通俗、易懂，色彩要鲜艳、亮丽、有生机，而且贴近孩子的生活（如：动画片），符合他们的天性，在实现交互时操作要简单，这样才能吸引他们使用所设计的产品，提高产品的受欢迎程度。另一方面，我们需要对用户的独特的需求进行耐心地解读，与用户积极地沟通，让用户适当地参与到设计环节中，以便于能够及时明确用户需要的交互功能、人机界面，也能让他们真实地体会到自己的需求在逐渐被满足。当然，我们也需要不断地把交互的理念融入到人机界面的设计中，这也能有效提高用户对所设计产品的满意度。所以，在人机界面的设计中，以用户为中心、融入交互理念是必不可少的，只有结合完善的交互功能，以及具有美感的人机界面，才能最大限度地满足用户的需求，最好地实现人机交互。

2.2科学合理地将情感因素融入界面设计中所有用户在使用设计的产品时，都会融入个人的情感，在设计的过程中，设计者不仅要实现界面上的视觉美感，还要实现交互过程中的美感，给用户创造更加舒适的使用环境，才能激发他们使用该产品的兴趣。例如：用户使用所设计的产品时，肯定需要事先下载，我们除了设计出一个很美观、布局合适的下载界面，还需要设计部分交互的功能，免去用户在下载过程中可能出现的枯燥的等待，从而为设计的产品加分。当然，对于某些交互式的按钮，我们也可以采用漂亮的图标等显示，增强用户舒适的情感因素。所以，在设计的过程中，要科学合理地将用户的情感因素融入进来，提高用户对产品的满意度。

3结束语

人机界面范文第4篇

关键词：界面设计；交互设计；产品设计；结构设计

中图分类号：TP14文献标识码：A文章编号：1673-9671-(2012)042-0233-01

“人机界面”是指人与机器之间互相影响的区域，人机界面包括的内容比较广泛，任何参与人和机器信息交流的领域都包括在人机界面中。界面设计存在在人与物的信息交流中，只要存在人和物信息交流的领域都是界面设计的内容，因此设计的界面所包含的要素是非常广泛的。简单的来讲，设计界面可以定义为在设计中要面对的与将要分析的所有信息交互的集合，它能够很好的反映人和物之间的关系。界面的设计是开发过程中的最重要的内容，能够影响到整个开发团队。出色的界面是便于用户使用并且操作简单易行，开发团队要结合用户需求和自身理解制定设计目标。

1交互设计理论

用户界面设计的工作流程包括三方面：结构设计、交互设计和视觉设计，而交互设计是用户界面设计工作流程中最为重要的一部分，它的成与败直接关系着产品的成与败。通常来讲，交互设计是指基于人们的需求，根据人们的体验进行产品设计，交互设计就是关于创建新的用户体验的问题，其目的是增强和扩充人们工作、通信及交互的方式。一个成功的交互式产品操作简单，易掌握，使用效果好，可以为用户提供舒适的体验。由此，研究与思考交互设计的具体内容是进行界面设计的重中之重。

交互设计是一个非常复杂的过程，在设计过程中需要对多个学科进行设计，在产品设计已经得到了广泛的认可。设计者要充分理解用户对具体事件的反映方式，用户和事件之间交互、通信的方法，仅仅在这个过程就要很多学科的专业人员参加。同时，设计者要研究设计多种类型的交互媒体的方法，而且要使交互方式更加有效，更加丰富。针对这种要求，动画设计师、美术设计师、摄影师、艺术家和产品设计师等不同行业的专家加入到设计队伍中。

2交互设计在界面设计的应用研究

2.1交互设计与界面设计的关系

有很多人会把交互设计和界面设计混为一谈，认为交互设计就是界面设计，特别是看待软件产品时的交互。其实界面设计已经引起了人们的关注，但是交互设计更加关心用户和产品在行为上的交互体验过程。

简单的来讲，软件界面就是人与机器间的信息界面，而交互设计则是一个将美学、心理学、计算机科学和人机工程学等进行有效结合的商业和工业行为。它的目标是通过改进设计，改善和执行通信与信息系统来满足客户的需求。随着时代的发展，人们渴望得到内容更加丰富多彩的交互界面，因而在交互设计中人的因素被逐渐重视起来，构造和行为就变成用户界面开发过程中的两个非常重要的内容。构造和行为即界面设计和交互设计，这都牵涉到界面开发人员和用户开发人员。在界面设计开发过程中，界面设计师必须走进用户，和用户一起讨论分析最后形成讨论结果，这个过程虽然辛苦但是意义也十分重大。在交互过程中，虽然它不完全受软件的制约，但是交互设计对用户界面的行为和外观有着密切联系。因此界面设计专家与决定和用户进行交互方式的专家要对这一内容展开深入分析和研究。

2.2采取交互设计，以用户为中心进行界面设计

“以人为中心”是交互设计提倡的设计理念，这个理念应该被更多的应用在现有的界面设计中。以人为中心可以理解为以用户为中心，在开发的过程中首先要对用户和用户需求进行详细了解，并将这些信息作为设计的方向。以用户为中心的设计，前提就是应当对用户的需求进行充分了解。这就要求设计人员对不同用户的价值取向、性格喜好和生活习惯进行了解和研究。例如，在考试系统的界面设计中，应当设计简单而且与学生在日常答题的行为相符合，避免因为电脑测试给学生带来的不便。在为老年人设计的界面，内容最好简单明了，还要有良好的使用向导，用最少的操作程序完成较多的查询和功能。而为儿童设计的界面，就应该考虑儿童对色彩和图像上的要求，设计出色彩鲜艳、内容丰富的界面，来吸引更多孩子的注意力。要想设计出这种界面，就需要设计者对儿童色彩的喜好和在儿童心中的流行趋势进行研究。在设计过程中，还应特别注意儿童的使用方式，由于儿童行动不够灵活，可以考虑使用触摸式的交互设计来使这种情况得到满足。由此看来，以用户为中心的界面设计一定能最大限度的满足用户需求，必定是一个成功的界面设计，少了这个前提必定不会成功。

3结束语

综上述之，界面设计不只是单纯的美工设计，应该将它的使用方式更多的融合到设计当中，把更多的交互设立理论加到界面设计中，达到满足不同用户的需求和使用方法。将漂亮美观的界面设计和完备的交互功能进行有效结合，满足用户简单快捷的应用需求，满足了这些要求，设计出来的界面设计才是出色地

设计。

参考文献

[1]李方园.人机界面设计与应用[J].自动化与仪表,2008,04.

[2]胡松.用户界面设计的人机交互[J].艺术研究,2009,04.

[3]李天科.以人为本的人机界面设计思想[J].计算机工程与设计,2005,05.

[4]欧阳建军.基于交互设计的界面应用研究[J].科教导刊(中旬刊),2010,04.

作者简介

人机界面范文第5篇

关键词：VAPS XT 人机界面 虚拟座舱

中图分类号：V21 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）02-0159-03

1 引言

传统飞机座舱人机界面设计时，只有到软件和硬件系统基本完成后，才对系统进行评价测试。所以如果遇到问题，就必须返回到设计进行修改。这样造成开发过程的许多不必要的人力劳动和硬件设备的浪费，增加了开发成本的同时还延长了设计周期。近年来，随着飞行仿真的研究技术和应用的发展，它在飞机研制过程中的作用也越来越多的得到承认和重视。飞行仿真系统不仅可以训练飞行员，还可以评估设计方案，优化研究过程。先对方案进行仿真，根据结果完善设计方案，节省了资金和时间。因此它也成为飞机研制过程中解决问题的主要途径[1，2]。

可采用汇编语言、C语言和OpenGL实现人机界面仿真系统的开发，但手写代码工作量大，开发周期长，效率低，投入人力、物力多。VAPS XT克服了以上缺点，能为不断增加的航空电子制造商们提高生产力和质量，同时降低了开发航空电子显示的费用，并缩短产品进入市场的时间。

2 开发平台简介

VAPS XT是Presagis公司开发的下一代动态、交互、实时和图形化的人机界面开发工具。它是为高级坐舱仪表设计和应用而开发的理想的人机界面开发工具，具有全新的用户可扩展的内核结构和集成的逻辑设计能力。同时，VAPS XT可通过其强大的集成能力和Presagis公司的STAGE系列软件及其他第三方软件无缝联接。图1显示了其应用开发的通用流程。

VAPS XT集成了基于UML的逻辑设计能力，无需编程即可用图形化的方式生成复杂的基于菜单式的应用，或给图形对象提供复杂的逻辑行为。无论是原型设计，嵌入式系统应用，文档自动生成，还是标准化验证，VAPS XT都可为人机界面应用提供高质量的图形应用，提高执行效率，节省大量人力和时间[3]。

通过与高端航空制造商的密切协作和多年的行业开发和应用，VAPS XT已经成功应用于快速开发下一代动态、交互、实时和图形化的人机界面，包括Boeing 787“Dreamliner”喷气式飞机。因此本文采用使VAPS XT来实现虚拟座舱的仿真设计。

3 基于VAPSXT虚拟座舱人机界面开发

座舱的人机界面主要由飞行仪表组成。飞行仪表是飞机性能参数和导航参数显示的窗口，因此在飞行仿真中，仿真依表对于实现仿真的逼真性和交互性有着重要的意义[4]。

飞行仪表系统（EFIS）由主飞行显示器（PFD）和多功能显示器（MFD）构成。主飞行显示器（PFD）上显示飞机姿态、飞行航向、飞行高度、飞行速度等一系列参数以及飞行管理信息；多功能显示器（MFD）是主要的导航显示仪，显示飞机的航向信息，提供飞机的当前位置、目的地机场位置，飞行计划信息，提供飞行航线、航路点、导航台、飞机与目的地及航路点的距离和仪表航向信息，以及近地告警、系统信息。发动机指示和空勤告警系统（EICAS）显示发动机系统、操纵系统、燃油系统、液压系统、大气数据系统及告警信号参数。

基于VAPSXT虚拟座舱人机界面开发的主要步骤有图形界面设计、动作逻辑设定、网络通信设计、代码生成和编译四个部分如图2所示，下面3.1-3.4我们详细说明各个步骤。

3.1 虚拟座舱人机交互的图形界面设计

VAPS XT提供了丰富的图形对象和逻辑对象来定义界面显示的功能。这些对象部件都存放在部件库，包括基本图形元部件点、线、多边形，还有特殊部件例如姿态方向显示仪ADI、按钮、开关、滑块、旋钮和各式文字数值区等。在开发中，有时候基本部件不能满足需要，则需要将这些部件自由地组合，实现更复杂的功能，并存放在自定义部件库里重复使用。而有些不能直接绘制组合的对象，需要通过编写程序自己创建代码对象（如图3）。

3.2 虚拟座舱人机界中的动作逻辑设定

人机界面中各个对象的动作行为，是通过数据流和状态转换来控制的。

VAPS XT的部件们要通过插件互相联系，插件定义了每个部件数据的输入输出路径。每个VAPS XT部件都有特定的插件与之相连，例如姿态方向显示仪ADI在实时运行时将通过一个滚转插件和一个俯仰插件来进行数据交换。ADI将直接反应通过插件传入的特定值。这样就构成了一个数据流。不仅可以在部件和进程间交换数据，还能够组织数据来与VAPS XT的集成器进行数据的输出输出交换。有些电子设备显示涉及到大量复杂的逻辑，就要通过状态编辑器产生行为逻辑来控制。通过状态编辑窗口编辑各种状态，并把他们有效的结合，实现他们的转换过程。状态根据不同的触发机制或者事件产生不同的响应，并进行状态的切换。

3.3 虚拟座舱系统中的网络通信设计

同时，网络通信是人机界面开发过程中的重点和难点，实现该部分的设计要求开发人员精通C++语言，熟悉通信计算机网络原理和通信协议。VAPS XT可以通过共享内存、TCP、UDP通信方式实现应用或网络间的数据交互。

nCOM是VAPS XT用来连接VAPS XT仿真应用和外部应用的通信工具库。为了管理和实现这样数据通讯，仪表的实施时必须添加数据发送DataSender和数据接收DataReceiver部件对象，然后配置到生成数据的过程中。创建通讯文件和映射来指导连接哪个应用和如何通讯。标准的nCOM对象有三个，都是XML文件：连接Connections，映射Mappings，数据Float50。Connections包含一系列连接文件，控制应用使用TCP/IP协议连通。Mappings囊括每一个仪表的所有的连接映射的I/O缓冲。Float50是.dd格式的数据描述文件创建一个结构化类型。

通信分五步进行，第一步创建数据描述文件；第二步创建数据发送DataSender和数据接收DataReceiver部件对象；第三部建立nCOM连接；第四步创建外部应用；第五步运行外部应用和VAPS XT应用。

外部应用部分代码如下：

//创建寻找Connections.XML 文件的路径

string Connection_File = "D：/My_VapsXT_Project/DataIO/Connections.xml"；

g_pQOSSystem->NormalizePath（const_cast（Connection_File.c_str（）））；

string Outgoing_Data_File = "D：/My_VapsXT_Project/vapsxtapp.dd"；

g_pQOSSystem->NormalizePath（const_cast（Outgoing_Data_File.c_str（）））；

#endif

//初始化ETI Comms

#ifdef COMM

Manager.SetAppName（"nComApp3"）；

sqxCommsConnectionLoader _ConLoader；

_ConLoader.Load（Connection_File）；

const sqxCommsProperties* _pProperty = _ConLoader.pGetProperties（"AppToAppConn"）；

if （_pProperty） {

sqxCommsConnection* _pConnection = Manager.pCreateConnection（*_pProperty）；

if （_pConnection） {

sqxCommsDataDescriptionLoader _DDLoader；

if （ 0 ！= _DDLoader.Load（Outgoing_Data_File） ） { return -1；}

if （_DDLoader.pGetDataDescription（）） { Sender.SetDataDescription（_DDLoader.pGetDataDescription（））；

}

pReceiver = new MyReceiver（）；

if （_DDLoader.pGetDataDescription（）） { pReceiver->SetDataDescription（_DDLoader.pGetDataDescription（））；

} Sender.AddConnection（_pConnection）；

Sender.SetAutoUpdateActive（true， true）；

Sender.SetName（"ShuBuff"）；

_pConnection->AddReceiver（pReceiver）；

_pConnection->SetActive（true）；

3.4 代码生成和编译

最后使用VAPS XT的相应代码生成工具CODE nGEN自动生成可执行的C++代码。该工具可以将开发过程中产生的各种VAPS XT工程文件在CODE nGEN的描述文件中包含进去。使用配套工具生成的代码在美国军方可以免测评、免评测，具有良好的可靠性和继承性。利用适当的交叉编译工具将显示移植到目标环境中，应用可以下装到包括工作站，PC机或嵌入式系统的运行工具中去。这种在高端上开发，在低端上运行的进程就是它的过人之处。

4 结语

采用VAPS XT实现了虚拟座舱人机交互界面的仿真设计，极大地改善了HMI的开发流程，将开发人员从繁重的编程和调试中解放出来，使之有更多的时间来设计和完善开发。而且从原型设计到最后在嵌入式上运行的代码大部分都有软件自动完成，很方便的移植到各种环境中。

参考文献

[1]戴树岭，雷小永，梅继红.虚拟仿真飞机座舱系统[J].系统仿真学报，2002，12（4）：488-492.

[2]Bendall C M， Bezdek W J，Green D，Fincher P，Trapp T.Test and evaluation techniques using rapid prototyping tools for avionics requirements development[C]// Digital Proceedings of 18th Avionics Systems Conference.St.Louis， MO，USA，1999：24-29.