一种教员控制台动态界面设计.pdf
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1、中国科技信息 2024 年第 9 期CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION May.2024-96-三星推荐项目背景教员控制台软件系统是模拟器的总控制台,实现集管理、训练、监控、评估和讲评于一体的综合控制台,为教员提供舒适的人机交互平台,具有设置及控制功能、显示监控功能、讲评回放功能及数据传输功能。此外软件提供对模拟器的控制和监视功能,形成显示页面、显示数据,并把控制输入的标志或数据传送给主控仿真节点。软件设计具有人机界面友好,操作方便,符合软件工程规范,软件功能完备,系统维护方便,软件易于升级等特点。当前大多数教员控制台软件的开发模式采用的是代码编写
2、实现人机交互界面,并在界面代码中嵌入软件的业务逻辑功能。此种开发模式未能够实现界面及软件功能的解耦分离,不符合软件工程中“高内聚低耦合”的编码原则,该模式下开发的教员控制台软件在应用过程中将存在以下问题。飞行训练模拟器需要适应型号任务快速交付迭代的要求,需求变更频繁;界面布局在代码中固定,变更需要修改代码,重新编译;无法为用户提供个性化界面配置服务,无法根据训练需要配置界面;对于新加入的控件无法动态更新,需要修改代码,重新编译。解决方法针对上述问题和可用条件,本文提出了一种基于UiTools 动态界面布局的设计与实现方法,该方法可应用于飞行训练模拟器教员控制台软件系统的界面实现中。动态界面技术
3、实现了以静态界面配置文件为输入通过界面解析器实现界面的动态生成,通过分析界面布局信息形成参数化的界面配置文件,对照界面配置文件采用了类反射技术实现控件元素的渲染,并在控件生成过程中匹配事件监听实现控件的业务逻辑功能。该方法采用了 QtUiTools 技术依据 XML 文件实现软件界面的动态布局功能,实现了动态布局教员控制台软件系统界面,界面布局具有灵活化、动态化、个性化的特点,具有较高的自由度。同时该技术的应用能够使得教员控制台软件更好地适应型号任务快速交付迭代的要求。功能特点及关键技术分析功能特点教员管理软件是教员控制台的核心。教员管理软件设计具有人机界面友好,操作方便,符合软件工程规范,软
4、件主要功能完备、正确,系统维护方便,软件易于升级等特点。行业曲线开放度创新度生态度互交度持续度可替代度影响力可实现度行业关联度真实度陈 昊中国直升机设计研究所陈昊(1992),信息技术部,设计员,主要研究方向:计算机技术、软件开发。一种教员控制台动态界面设计陈 昊-97-CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION May.2024中国科技信息 2024 年第 9 期三星推荐教员控制台系统作为模拟器和教练员之间的人机交互窗口,具有良好的界面交互功能,能够方便快捷地对模拟器其他分系统进行操作,同时教员控制台系统的一个质量要求是具备可重用性和可扩展性。关键技术分
5、析为了满足教员控制台软件的功能特点,同时实现快速响应型号任务快速交付迭代的要求,本文以通过类发射技术以界面配置文件为输入动态创建生成软件系统界面,下面分别对类反射技术及 XML 异构技术进行分析。XML:XML 是标记语言。标记是计算机能够理解的信息符号,通过它计算机能够处理包含各种类型信息的文件。XML 旨在传输和携带信息,而不是表示和显示数据。使用XML 语言主要用于表示和加载数据的含义,定义信息的绘制方式、文件或网络信息的描述以及软件参数设置的说明。类反射机制:反射的概念由 Smith 在 1980 年提出,主要指程序访问、检测和修改自身状态或行为的能力。在计算机科学领域,反射是指能够自
6、我描述和控制的应用程序。这种类型的应用程序可以使用机制来描述和监视自己的操作,并可以调整或修改与应用程序所描述的行为状态相关联的语义。反射的功能:1)可用于动态创建实例类型,将类型绑定到现有对象,或从现有对象中检索类型。2)应用程序需要在运行时从特定程序集中加载某些类型,以使用反射执行任务。3)反射主要应用于类库,类库需要知道类型的定义才能提供更多的功能。技术实现构建控件库根据控件的定义和封装程度,可以将控件分为基本控件、扩展控件和辅助控件三类。首先按照项目需求定义控件的功能结构,然后开发基本控件库和辅助控件库,之后根据实际项目需求完成扩展组件的开发。系统设计实现了文本输入框、按钮、文本显示框
7、等基本控件,以基本控件为基础绑定接口配置文件中的参数实现参数输入/输出控件、二位曲线图、故障设置按钮等扩展控件,此外系统还设计了教员控制台软件内部逻辑的模式切换、科目控制、故障控制、录制回放按钮等辅助组件,最终将这些控件应用在前端界面组装形成用户界面,其结构如图 1 所示。创建初始化界面文件QtUiTools 为软件开发人员提供了一种在运行时使用QUILoader 类对 XML 形式的 UI 文件进行处理分析的功能,对于用户界面的设计,主要集中在 UI 文件的数据格式上,采用 XML 可扩展编辑语言,依据设置好的规则,可以灵活的动态生成初始界面。在系统的日常运作中,QUILoader 类发挥着
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