面向航天任務(wù)的可視化應(yīng)用拓?fù)浣７椒ㄑ芯?/h1>
2022-09-05 12:24:56劉貴聰
網(wǎng)絡(luò)安全與數(shù)據(jù)管理 2022年8期
劉貴聰，周 淦，杜 超，蒯 亮，趙 爽
(1.華北計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程研究所，北京 100083；2.北京跟蹤與通信技術(shù)研究所，北京 100094)
0 引言
近年來，為了應(yīng)對(duì)國(guó)際航天領(lǐng)域的激烈競(jìng)爭(zhēng)，中國(guó)航天科技創(chuàng)新呈現(xiàn)井噴式發(fā)展，開展了一系列重大航天發(fā)射科研任務(wù)，總體呈現(xiàn)多區(qū)域、多型號(hào)密集發(fā)射的發(fā)展態(tài)勢(shì)。這就對(duì)各專業(yè)在任務(wù)的快速準(zhǔn)備、快速裝訂、快速切換以及指揮、保障場(chǎng)景的多元呈現(xiàn)、動(dòng)態(tài)構(gòu)建等方面提出了更高的實(shí)時(shí)性要求。傳統(tǒng)的航天指揮、監(jiān)控等業(yè)務(wù)系統(tǒng)軟件采用“瀑布式”開發(fā)流程，以用戶需求文檔的確立為標(biāo)志，進(jìn)行軟件需求分析，編寫軟件需求文檔，然后開展軟件設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試、維護(hù)等工作。由于不同航天器及飛行任務(wù)差異化較大，且未能形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，業(yè)務(wù)系統(tǒng)軟件往往定制化程度較高，要做到在不同任務(wù)中的重復(fù)使用較為困難。缺乏可以復(fù)用的軟件和有效的輔助設(shè)計(jì)手段導(dǎo)致開發(fā)效率低下，已難以適應(yīng)新的發(fā)展需求。
目前應(yīng)用較多的可視化應(yīng)用拓?fù)浣７椒ù篌w分為兩種[1]：一種是基于交互繪圖的定制開發(fā)，將圖形類封裝到應(yīng)用軟件中，該方法較復(fù)雜，開發(fā)周期長(zhǎng)，代碼量呈幾何程度增長(zhǎng)，不利于系統(tǒng)的靈活拓展及后期維護(hù)；一種是基于QtUiLoader的一次開發(fā)，該方法將圖形封裝成動(dòng)態(tài)庫(kù)供框架調(diào)用，采用功能熱插拔式的“框架+插件”架構(gòu)，簡(jiǎn)化開發(fā)難度，縮短開發(fā)周期，降低系統(tǒng)維護(hù)復(fù)雜度。然而，行業(yè)內(nèi)沒有形成通用可視化應(yīng)用拓?fù)浣Ｆ脚_(tái)，已有建模方法使用范圍較小，僅適用自己所在業(yè)務(wù)領(lǐng)域，形成系統(tǒng)煙囪，且對(duì)新設(shè)備、新任務(wù)、新型號(hào)擴(kuò)展支持較差，往往需要重新開發(fā)或增量開發(fā)。
為了解決上述問題，本文提出了一種可視化應(yīng)用拓?fù)浣７椒?。通過制定一套統(tǒng)一的數(shù)據(jù)和邏輯交互接口，設(shè)計(jì)了一種用戶自定義場(chǎng)景建模和應(yīng)用軟件自編程方法。該方法將場(chǎng)景元素抽象為數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的邏輯、擬物兩類圖元庫(kù)，并內(nèi)置相應(yīng)算法，具備綁定參數(shù)的判定和處理能力，能夠快速構(gòu)建出如決策樹、流程圖、關(guān)系圖、動(dòng)態(tài)管線圖、設(shè)備圖等場(chǎng)景頁(yè)面；可快速實(shí)現(xiàn)新型號(hào)、新任務(wù)場(chǎng)景的拖拽式、可視化拓?fù)浣＃瑘D形繪制和系統(tǒng)顯示，既豐富了展示手段，又有效提高了航天任務(wù)準(zhǔn)備效率。
1 相關(guān)研究
1.1 基于交互繪圖的定制開發(fā)
在國(guó)產(chǎn)化平臺(tái)下，使用C++開發(fā)語言，基于交互繪圖基礎(chǔ)方法面向用戶需求進(jìn)行圖形應(yīng)用程序開發(fā)為定制開發(fā)。
利用C++程序設(shè)計(jì)中類的思想，將圖形交互接口與數(shù)據(jù)邏輯接口封裝到一起形成一個(gè)類。利用這種方法，將簡(jiǎn)單的幾何圖形再封裝成特定圖形及功能組件，每種元素封裝成一個(gè)類，通過在應(yīng)用程序中調(diào)用這些類實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)應(yīng)用的交互界面?；诮换ダL圖的定制開發(fā)方式實(shí)現(xiàn)邏輯圖如圖1所示。
頁(yè)面圖元需要圖元單態(tài)進(jìn)行組合形成，同時(shí)系統(tǒng)的某些圖形、部件、設(shè)備等復(fù)雜圖元都需要幾個(gè)圖元單態(tài)組合繪制而成，組合后再提供給應(yīng)用程序繪制到頁(yè)面。因此每種圖形都需要在整個(gè)系統(tǒng)軟件資源里單獨(dú)建立一個(gè)類，對(duì)于簡(jiǎn)單的圖形以及元素類型較少的系統(tǒng)來說，這種軟件開發(fā)方式較為簡(jiǎn)單，但對(duì)于圖形結(jié)構(gòu)復(fù)雜、元素種類多、功能豐富的系統(tǒng)，特別是現(xiàn)在一些圖元組件要求具備數(shù)據(jù)運(yùn)算和處理功能，用這種開發(fā)方式必然使開發(fā)周期延長(zhǎng)，代碼量呈幾何程度增長(zhǎng)，不利于系統(tǒng)的靈活拓展及后期維護(hù)。
1.2 基于QtUiLoader的一次開發(fā)
在國(guó)產(chǎn)化平臺(tái)下，使用C++開發(fā)語言，基于Qt基礎(chǔ)框架及QtUiLoader基礎(chǔ)特性[2]，構(gòu)建可視化拖拽平臺(tái)及熱插拔式的基礎(chǔ)圖元組件庫(kù)，利用一套“平臺(tái)+插件”“共性+特性”框架設(shè)計(jì)思路實(shí)現(xiàn)應(yīng)用軟件頁(yè)面可視化編輯[3]。這種方式充分利用開源框架的成熟特性，結(jié)合航天發(fā)射領(lǐng)域的特殊需求，實(shí)現(xiàn)靈活擴(kuò)展、多任務(wù)通用的可視化頁(yè)面拓?fù)浣?。本研究采用此種方式進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)。
該方式功能強(qiáng)大且具有較強(qiáng)的可擴(kuò)展性，但是開發(fā)難度也相應(yīng)較大，其將軟件主鍵流程封裝并抽象出共性，將主流程與個(gè)性化實(shí)現(xiàn)分離，將不再影響系統(tǒng)主流程[4]。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)面對(duì)新型號(hào)、新任務(wù)、新增設(shè)備等情況需要增加需求或者變更系統(tǒng)處理流程時(shí)，能夠在不影響存量的情況下，增量式地維護(hù)系統(tǒng)功能[5]?；赒tUiLoader的一次開發(fā)邏輯圖如圖2所示。
圖2 基于QtUiLoader的一次開發(fā)邏輯圖
2 可視化應(yīng)用拓?fù)浣７治?/h2>
航天任務(wù)可視化需求不同于傳統(tǒng)形式，不同任務(wù)的載荷、平臺(tái)、發(fā)射形式、保障形式均有差異。相應(yīng)地，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)可視化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)處理邏輯就要做出一定的調(diào)整。
為了建立適應(yīng)不同任務(wù)的可視化應(yīng)用拓?fù)淠Ｐ停疚姆謩e定義了可視化處理框架、數(shù)據(jù)處理、邏輯處理、數(shù)據(jù)訂閱、關(guān)聯(lián)參數(shù)、邏輯節(jié)點(diǎn)、簡(jiǎn)單構(gòu)件、邏輯圖元、擬物圖元、參數(shù)處理方法、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接、結(jié)構(gòu)連接、邏輯連接、關(guān)聯(lián)動(dòng)作判定、邏輯關(guān)系處理、可視化樣式庫(kù)、頁(yè)面布局等元素對(duì)可視化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的構(gòu)建及數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)關(guān)聯(lián)動(dòng)作進(jìn)行描述?？梢暬瘧?yīng)用拓?fù)淠Ｐ徒Y(jié)構(gòu)如圖3所示。
圖3 可視化應(yīng)用拓?fù)淠Ｐ徒Y(jié)構(gòu)
將可視化處理框架用數(shù)據(jù)處理、邏輯處理兩個(gè)維度進(jìn)行描述。按照功能和結(jié)構(gòu)特性歸納為邏輯圖元和擬物圖元，其中邏輯圖元主要包含決策樹、流程圖、關(guān)系圖、動(dòng)態(tài)管線圖等；擬物圖元主要包含開關(guān)、按鈕、狀態(tài)燈、管道、線路、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、遙測(cè)設(shè)備、外測(cè)設(shè)備、碼表、儲(chǔ)罐等。
數(shù)據(jù)處理對(duì)訂閱實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行描述。在任務(wù)系統(tǒng)中由邏輯節(jié)點(diǎn)、簡(jiǎn)單構(gòu)件作為基本構(gòu)建單元，構(gòu)成了更復(fù)雜的邏輯圖元和擬物圖元，從基本構(gòu)成單元中包含的開關(guān)量、狀態(tài)量、關(guān)機(jī)量等元素中解構(gòu)出參數(shù)信息進(jìn)行訂閱并靈活綁定適用的參數(shù)處理方法，從而適應(yīng)靈活復(fù)雜的參數(shù)特性。
邏輯處理對(duì)可視化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的構(gòu)建及樣式布局設(shè)置方法進(jìn)行描述。按照實(shí)際使用需求通過邏輯連接和結(jié)構(gòu)連接構(gòu)建應(yīng)用拓?fù)鋱D，并對(duì)邏輯節(jié)點(diǎn)進(jìn)行關(guān)鍵動(dòng)作判定和邏輯關(guān)系處理方法綁定。根據(jù)需求調(diào)整布局與樣式搭建不同任務(wù)需要的可視化效果。
本建模方法把數(shù)據(jù)處理與邏輯處理分離，將參數(shù)數(shù)據(jù)處理與顯示要素布局解耦，豐富了顯示模式，并且支持組件間聯(lián)動(dòng)機(jī)制，只需增量更新圖元組件庫(kù)即可覆蓋航天發(fā)射任務(wù)不同型號(hào)、不同場(chǎng)景的顯示應(yīng)用需求。
3 可視化應(yīng)用拓?fù)浣Ｆ脚_(tái)設(shè)計(jì)
3.1 可視化應(yīng)用拓?fù)浣Ｆ脚_(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)
本文提出了“平臺(tái)+插件”、“共性+特性”的可視化拓?fù)浣７椒ǎ捎没赒tUiLoader的一次開發(fā)方式實(shí)現(xiàn)了一套頁(yè)面編輯軟件[6]。
可視化拓?fù)浣Ｏ到y(tǒng)按照功能劃分為基礎(chǔ)支撐層、基礎(chǔ)資源層、基礎(chǔ)服務(wù)層、平臺(tái)接口層、圖元組件庫(kù)、功能應(yīng)用層[7]。具體架構(gòu)圖如圖4所示。
圖4 可視化拓?fù)浣Ｏ到y(tǒng)架構(gòu)圖
基礎(chǔ)支撐層為系統(tǒng)提供基礎(chǔ)的運(yùn)行環(huán)境和支撐條件，主要包括國(guó)產(chǎn)化操作系統(tǒng)、硬件終端、輕量化數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)資源和Qt開發(fā)環(huán)境。
基礎(chǔ)資源層為系統(tǒng)提供基礎(chǔ)的加載資源，是資源的主要輸入，為系統(tǒng)提供設(shè)備連接圖、背景圖、云圖、氣象圖、地理信息資源、視頻監(jiān)控資源、任務(wù)介紹、通訊錄、人員信息、任務(wù)文書等圖片資源、視頻資源、文字資源、文件資源。
基礎(chǔ)服務(wù)層為系統(tǒng)提供平臺(tái)級(jí)功能，是所有組件的共性資源抽取，不需要組件實(shí)現(xiàn)，主要包括顯示過濾服務(wù)[8]、圖形緩存服務(wù)、顯示布局服務(wù)、組件管理服務(wù)、動(dòng)態(tài)渲染服務(wù)、UI交互處理服務(wù)、畫板功能組件、標(biāo)注功能、調(diào)色板功能、幾何變換功能、數(shù)據(jù)訂閱、數(shù)據(jù)緩存、數(shù)據(jù)處理、協(xié)議管理、UI顯示、擬物圖元引擎、邏輯圖元引擎、配置保存功能、任務(wù)加載功能等。
平臺(tái)接口層為系統(tǒng)提供平臺(tái)到應(yīng)用層及組件的交互接口，是系統(tǒng)對(duì)內(nèi)對(duì)外的門戶，主要接口包括繪圖接口、數(shù)據(jù)接口、控制接口和日志接口。
功能應(yīng)用層為系統(tǒng)提供上層交互操作，包括畫面編輯、畫板繪圖、圖元加載、數(shù)據(jù)建模、畫面組織[9]等。
圖元組件庫(kù)為系統(tǒng)提供組件級(jí)功能拓展，根據(jù)需求增量式的維護(hù)，按照類型可分為擬物圖元、邏輯圖元、畫筆、圖形等。
3.2 針對(duì)航天建模的“插件”功能設(shè)計(jì)
在航天業(yè)務(wù)系統(tǒng)中存在多組件狀態(tài)關(guān)聯(lián)顯示的情況，傳統(tǒng)做法是新建數(shù)值型或狀態(tài)型虛擬參數(shù)，由中心機(jī)數(shù)據(jù)處理服務(wù)生成虛擬參數(shù)數(shù)據(jù)，業(yè)務(wù)軟件按需訂閱虛擬參數(shù)進(jìn)行狀態(tài)顯示。該方法應(yīng)用在新設(shè)備、新型號(hào)、新任務(wù)時(shí)需要修改中心機(jī)數(shù)據(jù)處理服務(wù)代碼，創(chuàng)建新的虛擬參數(shù)，不利于系統(tǒng)擴(kuò)展和狀態(tài)維護(hù)。
本系統(tǒng)設(shè)計(jì)組件關(guān)聯(lián)機(jī)制，在頁(yè)面創(chuàng)建時(shí)，只需配置組件關(guān)聯(lián)關(guān)系，并配置運(yùn)算方式，即可實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)狀態(tài)處理，并擴(kuò)展到擬物圖元和邏輯圖元。該方法沒有新增虛擬參數(shù)，在數(shù)據(jù)層面保證系統(tǒng)一致性。
圖元組件庫(kù)中擬物圖元和邏輯圖元均繼承QtUiLoader接口，從而支持拖拽式布局，組件及布局不需要二次開發(fā)可直接加載到實(shí)現(xiàn)相同接口的業(yè)務(wù)軟件，實(shí)現(xiàn)所見即所得，極大提高了任務(wù)準(zhǔn)備效率。圖元組件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖5所示。
圖5 圖元組件結(jié)構(gòu)圖
圖元組件繼承QtUiloader，可被框架動(dòng)態(tài)加載，并在組件中實(shí)現(xiàn)receiveData、subState、pubState接口，以回調(diào)的方式實(shí)現(xiàn)本組件數(shù)據(jù)和關(guān)聯(lián)狀態(tài)處理邏輯。
3.3 可視化應(yīng)用拓?fù)浣Ｏ到y(tǒng)流程設(shè)計(jì)
運(yùn)用該系統(tǒng)進(jìn)行可視化拓?fù)浣８鶕?jù)任務(wù)種類和型號(hào)類型可分為兩種模式，分別為基于新型號(hào)任務(wù)的建模和基于歷史任務(wù)的建模。在對(duì)歷史任務(wù)進(jìn)行建模時(shí)可導(dǎo)入已有同類型任務(wù)建模資源，只做增量修改即可?？梢暬?fù)浣Ａ鞒倘鐖D6所示。
圖6 可視化拓?fù)浣Ａ鞒虉D
首先，判斷任務(wù)類型并與歷史任務(wù)庫(kù)匹配相似任務(wù)，若匹配成功則直接載入歷史任務(wù)，包括：已配置的頁(yè)面布局文件、歷史任務(wù)參數(shù)信息、歷史任務(wù)理論數(shù)據(jù)等，可基于歷史任務(wù)進(jìn)行增量修改及新增頁(yè)面，大大降低了該類型任務(wù)準(zhǔn)備工作量；若匹配失敗需錄入新任務(wù)信息，包括：任務(wù)名稱、任務(wù)代號(hào)、任務(wù)參數(shù)信息、任務(wù)理論數(shù)據(jù)、任務(wù)菜單結(jié)構(gòu)等。
任務(wù)匹配完成后，根據(jù)匹配結(jié)果及任務(wù)需求梳理頁(yè)面需求，配置新增頁(yè)面。
其次，初始化圖元組件庫(kù)，刷新圖元組件列表，為用戶展示可使用資源。新建空白頁(yè)面，分析任務(wù)頁(yè)面要素需求，選中圖元組件拖拽到空白頁(yè)面中，并配置圖元樣式及結(jié)構(gòu)布局，重復(fù)上一步，直到完成該頁(yè)面所有圖元組件。
連接相應(yīng)的圖元關(guān)節(jié)件，配置圖元聯(lián)動(dòng)關(guān)系。按圖元種類配置邏輯規(guī)則和擬物動(dòng)作效果，以及相應(yīng)的閾值、特征值。
最后配置圖元數(shù)據(jù)源，自動(dòng)判斷配置正確性。配置完成后保存頁(yè)面配置到本地文件，供業(yè)務(wù)軟件加載使用。
4 應(yīng)用實(shí)例
以指揮顯示系統(tǒng)為例，根據(jù)所設(shè)計(jì)的“平臺(tái)+插件”思想，實(shí)現(xiàn)可視化拓?fù)浣Ｆ脚_(tái)，并為指揮顯示系統(tǒng)開發(fā)一套圖元組件庫(kù)。
4.1 建立基礎(chǔ)建模平臺(tái)軟件
首先根據(jù)系統(tǒng)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)抽象提取的基礎(chǔ)服務(wù)及接口功能，完成基礎(chǔ)建模平臺(tái)軟件的創(chuàng)建。平臺(tái)基于Qt Designer源碼實(shí)現(xiàn)，繼承了Qt原生的可視化操作界面[10]，具備UI文件管理、編輯、頁(yè)面布局、組件管理、屬性管理等基本功能。在現(xiàn)有基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)過濾、緩存、數(shù)據(jù)訂閱、任務(wù)加載、特殊屬性管理等機(jī)制。同時(shí)，定義邏輯圖元和擬物圖元的加載框架，能夠承載新增的一系列特殊圖元。新增任務(wù)管理模塊，能夠加載任務(wù)樹結(jié)構(gòu)，展示任務(wù)頁(yè)面結(jié)構(gòu)。
基礎(chǔ)建模平臺(tái)的建立，并不能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)所有功能，只是將程序面向?qū)ο?，提供組件庫(kù)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的加載平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)與用戶的交互功能。系統(tǒng)需要提前錄入任務(wù)信息、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)資源配置信息、歷史數(shù)據(jù)資源信息，需要任務(wù)資源配置工具來完成相應(yīng)功能，并在平臺(tái)中提供按鈕喚醒[11]。
4.2 任務(wù)資源配置工具
為了配置錄入系統(tǒng)運(yùn)行需要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，需要實(shí)現(xiàn)任務(wù)資源配置工具，該工具直接操作數(shù)據(jù)庫(kù)[12]，是數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)管理工具。
任務(wù)資源配置工具能夠管理所有任務(wù)，包括新建、查看、修改任務(wù)的基本配置如任務(wù)名稱、任務(wù)代號(hào)、任務(wù)描述信息；能夠配置任務(wù)的參數(shù)字典，管理系統(tǒng)所有的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)解析信息[13]；能夠配置任務(wù)的數(shù)據(jù)主題，建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)到訂閱數(shù)據(jù)的映射關(guān)系，為組件提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)的訂閱信息；為了實(shí)現(xiàn)多終端同時(shí)編輯任務(wù)，提高系統(tǒng)工作效率，該工具能夠?qū)⑴渲眯畔⒏碌骄W(wǎng)絡(luò)庫(kù)，能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)信息拉取到本地。
4.3 建立圖元組件庫(kù)
基礎(chǔ)建模平臺(tái)與任務(wù)資源配置工具建立后，需要建立圖元組件庫(kù)，為簡(jiǎn)化軟件開發(fā)，將圖元組件分為邏輯圖元、擬物圖元兩大類。邏輯圖元包括決策樹、流程圖、關(guān)系圖、動(dòng)態(tài)管線圖、設(shè)備圖、進(jìn)程圖六種圖元；擬物圖元包括開關(guān)、按鈕、狀態(tài)燈、管道、線路、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、遙測(cè)設(shè)備、外測(cè)設(shè)備、碼表、儲(chǔ)罐、曲線圖、折線圖、柱狀圖、餅狀圖14種圖元。邏輯圖元體現(xiàn)拓?fù)錁?gòu)圖關(guān)系，通過將邏輯圖元的元素按照一定的邏輯關(guān)系進(jìn)行配置實(shí)現(xiàn)各種邏輯關(guān)系；擬物圖元體現(xiàn)管線及設(shè)備連接關(guān)系，通過將擬物圖元通過管道、線路連接并配置動(dòng)作效果，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)效果[14]。組件庫(kù)根據(jù)任務(wù)、型號(hào)需要增量更新[15]。
表1中的相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)在單人操作、每次任務(wù)包含500個(gè)顯示頁(yè)面的前提下得出。可以看到，基于可視化應(yīng)用拓?fù)浣７椒ㄑ兄频慕Ｆ脚_(tái)在單人一次任務(wù)、單人單頁(yè)面的配置準(zhǔn)備時(shí)間上均有較大提升。隨著操作員使用熟練度的提升，在使用效率上還會(huì)有較好的表現(xiàn)。
表1 建模方法效率比較
5 結(jié)論
本文主要研究了航天任務(wù)的可視化拓?fù)浣７椒?，?duì)當(dāng)前技術(shù)路線可行的兩種方法進(jìn)行分析比對(duì)。針對(duì)航天任務(wù)復(fù)雜多樣、型號(hào)多的特點(diǎn)，面向航天任務(wù)的可視化拓?fù)浣ＴO(shè)計(jì)開放可拓展架構(gòu)，提出一種基于QtUiLoader的應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)方法，其具有開發(fā)難度低、開發(fā)周期短的特點(diǎn)。并以航天指揮顯示軟件為例，應(yīng)用該方法進(jìn)行應(yīng)用軟件程序開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)航天指揮顯示軟件系統(tǒng)頁(yè)面可視化拓?fù)鋱D形的建立。
本文提出的方法在解決航天領(lǐng)域任務(wù)崗位人員對(duì)任務(wù)頁(yè)面配置繁瑣、工作量大等問題中有非常顯著的效果，能夠大大降低任務(wù)崗位人員在任務(wù)準(zhǔn)備階段的工作量，提高工作效率。該研究在開發(fā)面向航天任務(wù)的可視化拓?fù)浣?yīng)用程序方面有一定的參考價(jià)值，但在系統(tǒng)人機(jī)交互、可視化拓?fù)浣Ｅc業(yè)務(wù)系統(tǒng)仿真分析的銜接方面還需作進(jìn)一步工作。
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劉貴聰，周 淦，杜 超，蒯 亮，趙 爽
(1.華北計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程研究所，北京 100083；2.北京跟蹤與通信技術(shù)研究所，北京 100094)
0 引言
近年來，為了應(yīng)對(duì)國(guó)際航天領(lǐng)域的激烈競(jìng)爭(zhēng)，中國(guó)航天科技創(chuàng)新呈現(xiàn)井噴式發(fā)展，開展了一系列重大航天發(fā)射科研任務(wù)，總體呈現(xiàn)多區(qū)域、多型號(hào)密集發(fā)射的發(fā)展態(tài)勢(shì)。這就對(duì)各專業(yè)在任務(wù)的快速準(zhǔn)備、快速裝訂、快速切換以及指揮、保障場(chǎng)景的多元呈現(xiàn)、動(dòng)態(tài)構(gòu)建等方面提出了更高的實(shí)時(shí)性要求。傳統(tǒng)的航天指揮、監(jiān)控等業(yè)務(wù)系統(tǒng)軟件采用“瀑布式”開發(fā)流程，以用戶需求文檔的確立為標(biāo)志，進(jìn)行軟件需求分析，編寫軟件需求文檔，然后開展軟件設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試、維護(hù)等工作。由于不同航天器及飛行任務(wù)差異化較大，且未能形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，業(yè)務(wù)系統(tǒng)軟件往往定制化程度較高，要做到在不同任務(wù)中的重復(fù)使用較為困難。缺乏可以復(fù)用的軟件和有效的輔助設(shè)計(jì)手段導(dǎo)致開發(fā)效率低下，已難以適應(yīng)新的發(fā)展需求。
目前應(yīng)用較多的可視化應(yīng)用拓?fù)浣７椒ù篌w分為兩種[1]：一種是基于交互繪圖的定制開發(fā)，將圖形類封裝到應(yīng)用軟件中，該方法較復(fù)雜，開發(fā)周期長(zhǎng)，代碼量呈幾何程度增長(zhǎng)，不利于系統(tǒng)的靈活拓展及后期維護(hù)；一種是基于QtUiLoader的一次開發(fā)，該方法將圖形封裝成動(dòng)態(tài)庫(kù)供框架調(diào)用，采用功能熱插拔式的“框架+插件”架構(gòu)，簡(jiǎn)化開發(fā)難度，縮短開發(fā)周期，降低系統(tǒng)維護(hù)復(fù)雜度。然而，行業(yè)內(nèi)沒有形成通用可視化應(yīng)用拓?fù)浣Ｆ脚_(tái)，已有建模方法使用范圍較小，僅適用自己所在業(yè)務(wù)領(lǐng)域，形成系統(tǒng)煙囪，且對(duì)新設(shè)備、新任務(wù)、新型號(hào)擴(kuò)展支持較差，往往需要重新開發(fā)或增量開發(fā)。
為了解決上述問題，本文提出了一種可視化應(yīng)用拓?fù)浣７椒?。通過制定一套統(tǒng)一的數(shù)據(jù)和邏輯交互接口，設(shè)計(jì)了一種用戶自定義場(chǎng)景建模和應(yīng)用軟件自編程方法。該方法將場(chǎng)景元素抽象為數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的邏輯、擬物兩類圖元庫(kù)，并內(nèi)置相應(yīng)算法，具備綁定參數(shù)的判定和處理能力，能夠快速構(gòu)建出如決策樹、流程圖、關(guān)系圖、動(dòng)態(tài)管線圖、設(shè)備圖等場(chǎng)景頁(yè)面；可快速實(shí)現(xiàn)新型號(hào)、新任務(wù)場(chǎng)景的拖拽式、可視化拓?fù)浣＃瑘D形繪制和系統(tǒng)顯示，既豐富了展示手段，又有效提高了航天任務(wù)準(zhǔn)備效率。
1 相關(guān)研究
1.1 基于交互繪圖的定制開發(fā)
在國(guó)產(chǎn)化平臺(tái)下，使用C++開發(fā)語言，基于交互繪圖基礎(chǔ)方法面向用戶需求進(jìn)行圖形應(yīng)用程序開發(fā)為定制開發(fā)。
利用C++程序設(shè)計(jì)中類的思想，將圖形交互接口與數(shù)據(jù)邏輯接口封裝到一起形成一個(gè)類。利用這種方法，將簡(jiǎn)單的幾何圖形再封裝成特定圖形及功能組件，每種元素封裝成一個(gè)類，通過在應(yīng)用程序中調(diào)用這些類實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)應(yīng)用的交互界面?；诮换ダL圖的定制開發(fā)方式實(shí)現(xiàn)邏輯圖如圖1所示。
頁(yè)面圖元需要圖元單態(tài)進(jìn)行組合形成，同時(shí)系統(tǒng)的某些圖形、部件、設(shè)備等復(fù)雜圖元都需要幾個(gè)圖元單態(tài)組合繪制而成，組合后再提供給應(yīng)用程序繪制到頁(yè)面。因此每種圖形都需要在整個(gè)系統(tǒng)軟件資源里單獨(dú)建立一個(gè)類，對(duì)于簡(jiǎn)單的圖形以及元素類型較少的系統(tǒng)來說，這種軟件開發(fā)方式較為簡(jiǎn)單，但對(duì)于圖形結(jié)構(gòu)復(fù)雜、元素種類多、功能豐富的系統(tǒng)，特別是現(xiàn)在一些圖元組件要求具備數(shù)據(jù)運(yùn)算和處理功能，用這種開發(fā)方式必然使開發(fā)周期延長(zhǎng)，代碼量呈幾何程度增長(zhǎng)，不利于系統(tǒng)的靈活拓展及后期維護(hù)。
1.2 基于QtUiLoader的一次開發(fā)
在國(guó)產(chǎn)化平臺(tái)下，使用C++開發(fā)語言，基于Qt基礎(chǔ)框架及QtUiLoader基礎(chǔ)特性[2]，構(gòu)建可視化拖拽平臺(tái)及熱插拔式的基礎(chǔ)圖元組件庫(kù)，利用一套“平臺(tái)+插件”“共性+特性”框架設(shè)計(jì)思路實(shí)現(xiàn)應(yīng)用軟件頁(yè)面可視化編輯[3]。這種方式充分利用開源框架的成熟特性，結(jié)合航天發(fā)射領(lǐng)域的特殊需求，實(shí)現(xiàn)靈活擴(kuò)展、多任務(wù)通用的可視化頁(yè)面拓?fù)浣?。本研究采用此種方式進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)。
該方式功能強(qiáng)大且具有較強(qiáng)的可擴(kuò)展性，但是開發(fā)難度也相應(yīng)較大，其將軟件主鍵流程封裝并抽象出共性，將主流程與個(gè)性化實(shí)現(xiàn)分離，將不再影響系統(tǒng)主流程[4]。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)面對(duì)新型號(hào)、新任務(wù)、新增設(shè)備等情況需要增加需求或者變更系統(tǒng)處理流程時(shí)，能夠在不影響存量的情況下，增量式地維護(hù)系統(tǒng)功能[5]?；赒tUiLoader的一次開發(fā)邏輯圖如圖2所示。
圖2 基于QtUiLoader的一次開發(fā)邏輯圖
2 可視化應(yīng)用拓?fù)浣７治?/h2>
航天任務(wù)可視化需求不同于傳統(tǒng)形式，不同任務(wù)的載荷、平臺(tái)、發(fā)射形式、保障形式均有差異。相應(yīng)地，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)可視化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)處理邏輯就要做出一定的調(diào)整。
為了建立適應(yīng)不同任務(wù)的可視化應(yīng)用拓?fù)淠Ｐ停疚姆謩e定義了可視化處理框架、數(shù)據(jù)處理、邏輯處理、數(shù)據(jù)訂閱、關(guān)聯(lián)參數(shù)、邏輯節(jié)點(diǎn)、簡(jiǎn)單構(gòu)件、邏輯圖元、擬物圖元、參數(shù)處理方法、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接、結(jié)構(gòu)連接、邏輯連接、關(guān)聯(lián)動(dòng)作判定、邏輯關(guān)系處理、可視化樣式庫(kù)、頁(yè)面布局等元素對(duì)可視化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的構(gòu)建及數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)關(guān)聯(lián)動(dòng)作進(jìn)行描述?？梢暬瘧?yīng)用拓?fù)淠Ｐ徒Y(jié)構(gòu)如圖3所示。
圖3 可視化應(yīng)用拓?fù)淠Ｐ徒Y(jié)構(gòu)
將可視化處理框架用數(shù)據(jù)處理、邏輯處理兩個(gè)維度進(jìn)行描述。按照功能和結(jié)構(gòu)特性歸納為邏輯圖元和擬物圖元，其中邏輯圖元主要包含決策樹、流程圖、關(guān)系圖、動(dòng)態(tài)管線圖等；擬物圖元主要包含開關(guān)、按鈕、狀態(tài)燈、管道、線路、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、遙測(cè)設(shè)備、外測(cè)設(shè)備、碼表、儲(chǔ)罐等。
數(shù)據(jù)處理對(duì)訂閱實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行描述。在任務(wù)系統(tǒng)中由邏輯節(jié)點(diǎn)、簡(jiǎn)單構(gòu)件作為基本構(gòu)建單元，構(gòu)成了更復(fù)雜的邏輯圖元和擬物圖元，從基本構(gòu)成單元中包含的開關(guān)量、狀態(tài)量、關(guān)機(jī)量等元素中解構(gòu)出參數(shù)信息進(jìn)行訂閱并靈活綁定適用的參數(shù)處理方法，從而適應(yīng)靈活復(fù)雜的參數(shù)特性。
邏輯處理對(duì)可視化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的構(gòu)建及樣式布局設(shè)置方法進(jìn)行描述。按照實(shí)際使用需求通過邏輯連接和結(jié)構(gòu)連接構(gòu)建應(yīng)用拓?fù)鋱D，并對(duì)邏輯節(jié)點(diǎn)進(jìn)行關(guān)鍵動(dòng)作判定和邏輯關(guān)系處理方法綁定。根據(jù)需求調(diào)整布局與樣式搭建不同任務(wù)需要的可視化效果。
本建模方法把數(shù)據(jù)處理與邏輯處理分離，將參數(shù)數(shù)據(jù)處理與顯示要素布局解耦，豐富了顯示模式，并且支持組件間聯(lián)動(dòng)機(jī)制，只需增量更新圖元組件庫(kù)即可覆蓋航天發(fā)射任務(wù)不同型號(hào)、不同場(chǎng)景的顯示應(yīng)用需求。
3 可視化應(yīng)用拓?fù)浣Ｆ脚_(tái)設(shè)計(jì)
3.1 可視化應(yīng)用拓?fù)浣Ｆ脚_(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)
本文提出了“平臺(tái)+插件”、“共性+特性”的可視化拓?fù)浣７椒ǎ捎没赒tUiLoader的一次開發(fā)方式實(shí)現(xiàn)了一套頁(yè)面編輯軟件[6]。
可視化拓?fù)浣Ｏ到y(tǒng)按照功能劃分為基礎(chǔ)支撐層、基礎(chǔ)資源層、基礎(chǔ)服務(wù)層、平臺(tái)接口層、圖元組件庫(kù)、功能應(yīng)用層[7]。具體架構(gòu)圖如圖4所示。
圖4 可視化拓?fù)浣Ｏ到y(tǒng)架構(gòu)圖
基礎(chǔ)支撐層為系統(tǒng)提供基礎(chǔ)的運(yùn)行環(huán)境和支撐條件，主要包括國(guó)產(chǎn)化操作系統(tǒng)、硬件終端、輕量化數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)資源和Qt開發(fā)環(huán)境。
基礎(chǔ)資源層為系統(tǒng)提供基礎(chǔ)的加載資源，是資源的主要輸入，為系統(tǒng)提供設(shè)備連接圖、背景圖、云圖、氣象圖、地理信息資源、視頻監(jiān)控資源、任務(wù)介紹、通訊錄、人員信息、任務(wù)文書等圖片資源、視頻資源、文字資源、文件資源。
基礎(chǔ)服務(wù)層為系統(tǒng)提供平臺(tái)級(jí)功能，是所有組件的共性資源抽取，不需要組件實(shí)現(xiàn)，主要包括顯示過濾服務(wù)[8]、圖形緩存服務(wù)、顯示布局服務(wù)、組件管理服務(wù)、動(dòng)態(tài)渲染服務(wù)、UI交互處理服務(wù)、畫板功能組件、標(biāo)注功能、調(diào)色板功能、幾何變換功能、數(shù)據(jù)訂閱、數(shù)據(jù)緩存、數(shù)據(jù)處理、協(xié)議管理、UI顯示、擬物圖元引擎、邏輯圖元引擎、配置保存功能、任務(wù)加載功能等。
平臺(tái)接口層為系統(tǒng)提供平臺(tái)到應(yīng)用層及組件的交互接口，是系統(tǒng)對(duì)內(nèi)對(duì)外的門戶，主要接口包括繪圖接口、數(shù)據(jù)接口、控制接口和日志接口。
功能應(yīng)用層為系統(tǒng)提供上層交互操作，包括畫面編輯、畫板繪圖、圖元加載、數(shù)據(jù)建模、畫面組織[9]等。
圖元組件庫(kù)為系統(tǒng)提供組件級(jí)功能拓展，根據(jù)需求增量式的維護(hù)，按照類型可分為擬物圖元、邏輯圖元、畫筆、圖形等。
3.2 針對(duì)航天建模的“插件”功能設(shè)計(jì)
在航天業(yè)務(wù)系統(tǒng)中存在多組件狀態(tài)關(guān)聯(lián)顯示的情況，傳統(tǒng)做法是新建數(shù)值型或狀態(tài)型虛擬參數(shù)，由中心機(jī)數(shù)據(jù)處理服務(wù)生成虛擬參數(shù)數(shù)據(jù)，業(yè)務(wù)軟件按需訂閱虛擬參數(shù)進(jìn)行狀態(tài)顯示。該方法應(yīng)用在新設(shè)備、新型號(hào)、新任務(wù)時(shí)需要修改中心機(jī)數(shù)據(jù)處理服務(wù)代碼，創(chuàng)建新的虛擬參數(shù)，不利于系統(tǒng)擴(kuò)展和狀態(tài)維護(hù)。
本系統(tǒng)設(shè)計(jì)組件關(guān)聯(lián)機(jī)制，在頁(yè)面創(chuàng)建時(shí)，只需配置組件關(guān)聯(lián)關(guān)系，并配置運(yùn)算方式，即可實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)狀態(tài)處理，并擴(kuò)展到擬物圖元和邏輯圖元。該方法沒有新增虛擬參數(shù)，在數(shù)據(jù)層面保證系統(tǒng)一致性。
圖元組件庫(kù)中擬物圖元和邏輯圖元均繼承QtUiLoader接口，從而支持拖拽式布局，組件及布局不需要二次開發(fā)可直接加載到實(shí)現(xiàn)相同接口的業(yè)務(wù)軟件，實(shí)現(xiàn)所見即所得，極大提高了任務(wù)準(zhǔn)備效率。圖元組件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖5所示。
圖5 圖元組件結(jié)構(gòu)圖
圖元組件繼承QtUiloader，可被框架動(dòng)態(tài)加載，并在組件中實(shí)現(xiàn)receiveData、subState、pubState接口，以回調(diào)的方式實(shí)現(xiàn)本組件數(shù)據(jù)和關(guān)聯(lián)狀態(tài)處理邏輯。
3.3 可視化應(yīng)用拓?fù)浣Ｏ到y(tǒng)流程設(shè)計(jì)
運(yùn)用該系統(tǒng)進(jìn)行可視化拓?fù)浣８鶕?jù)任務(wù)種類和型號(hào)類型可分為兩種模式，分別為基于新型號(hào)任務(wù)的建模和基于歷史任務(wù)的建模。在對(duì)歷史任務(wù)進(jìn)行建模時(shí)可導(dǎo)入已有同類型任務(wù)建模資源，只做增量修改即可?？梢暬?fù)浣Ａ鞒倘鐖D6所示。
圖6 可視化拓?fù)浣Ａ鞒虉D
首先，判斷任務(wù)類型并與歷史任務(wù)庫(kù)匹配相似任務(wù)，若匹配成功則直接載入歷史任務(wù)，包括：已配置的頁(yè)面布局文件、歷史任務(wù)參數(shù)信息、歷史任務(wù)理論數(shù)據(jù)等，可基于歷史任務(wù)進(jìn)行增量修改及新增頁(yè)面，大大降低了該類型任務(wù)準(zhǔn)備工作量；若匹配失敗需錄入新任務(wù)信息，包括：任務(wù)名稱、任務(wù)代號(hào)、任務(wù)參數(shù)信息、任務(wù)理論數(shù)據(jù)、任務(wù)菜單結(jié)構(gòu)等。
任務(wù)匹配完成后，根據(jù)匹配結(jié)果及任務(wù)需求梳理頁(yè)面需求，配置新增頁(yè)面。
其次，初始化圖元組件庫(kù)，刷新圖元組件列表，為用戶展示可使用資源。新建空白頁(yè)面，分析任務(wù)頁(yè)面要素需求，選中圖元組件拖拽到空白頁(yè)面中，并配置圖元樣式及結(jié)構(gòu)布局，重復(fù)上一步，直到完成該頁(yè)面所有圖元組件。
連接相應(yīng)的圖元關(guān)節(jié)件，配置圖元聯(lián)動(dòng)關(guān)系。按圖元種類配置邏輯規(guī)則和擬物動(dòng)作效果，以及相應(yīng)的閾值、特征值。
最后配置圖元數(shù)據(jù)源，自動(dòng)判斷配置正確性。配置完成后保存頁(yè)面配置到本地文件，供業(yè)務(wù)軟件加載使用。
4 應(yīng)用實(shí)例
以指揮顯示系統(tǒng)為例，根據(jù)所設(shè)計(jì)的“平臺(tái)+插件”思想，實(shí)現(xiàn)可視化拓?fù)浣Ｆ脚_(tái)，并為指揮顯示系統(tǒng)開發(fā)一套圖元組件庫(kù)。
4.1 建立基礎(chǔ)建模平臺(tái)軟件
首先根據(jù)系統(tǒng)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)抽象提取的基礎(chǔ)服務(wù)及接口功能，完成基礎(chǔ)建模平臺(tái)軟件的創(chuàng)建。平臺(tái)基于Qt Designer源碼實(shí)現(xiàn)，繼承了Qt原生的可視化操作界面[10]，具備UI文件管理、編輯、頁(yè)面布局、組件管理、屬性管理等基本功能。在現(xiàn)有基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)過濾、緩存、數(shù)據(jù)訂閱、任務(wù)加載、特殊屬性管理等機(jī)制。同時(shí)，定義邏輯圖元和擬物圖元的加載框架，能夠承載新增的一系列特殊圖元。新增任務(wù)管理模塊，能夠加載任務(wù)樹結(jié)構(gòu)，展示任務(wù)頁(yè)面結(jié)構(gòu)。
基礎(chǔ)建模平臺(tái)的建立，并不能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)所有功能，只是將程序面向?qū)ο?，提供組件庫(kù)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的加載平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)與用戶的交互功能。系統(tǒng)需要提前錄入任務(wù)信息、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)資源配置信息、歷史數(shù)據(jù)資源信息，需要任務(wù)資源配置工具來完成相應(yīng)功能，并在平臺(tái)中提供按鈕喚醒[11]。
4.2 任務(wù)資源配置工具
為了配置錄入系統(tǒng)運(yùn)行需要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，需要實(shí)現(xiàn)任務(wù)資源配置工具，該工具直接操作數(shù)據(jù)庫(kù)[12]，是數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)管理工具。
任務(wù)資源配置工具能夠管理所有任務(wù)，包括新建、查看、修改任務(wù)的基本配置如任務(wù)名稱、任務(wù)代號(hào)、任務(wù)描述信息；能夠配置任務(wù)的參數(shù)字典，管理系統(tǒng)所有的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)解析信息[13]；能夠配置任務(wù)的數(shù)據(jù)主題，建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)到訂閱數(shù)據(jù)的映射關(guān)系，為組件提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)的訂閱信息；為了實(shí)現(xiàn)多終端同時(shí)編輯任務(wù)，提高系統(tǒng)工作效率，該工具能夠?qū)⑴渲眯畔⒏碌骄W(wǎng)絡(luò)庫(kù)，能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)信息拉取到本地。
4.3 建立圖元組件庫(kù)
基礎(chǔ)建模平臺(tái)與任務(wù)資源配置工具建立后，需要建立圖元組件庫(kù)，為簡(jiǎn)化軟件開發(fā)，將圖元組件分為邏輯圖元、擬物圖元兩大類。邏輯圖元包括決策樹、流程圖、關(guān)系圖、動(dòng)態(tài)管線圖、設(shè)備圖、進(jìn)程圖六種圖元；擬物圖元包括開關(guān)、按鈕、狀態(tài)燈、管道、線路、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、遙測(cè)設(shè)備、外測(cè)設(shè)備、碼表、儲(chǔ)罐、曲線圖、折線圖、柱狀圖、餅狀圖14種圖元。邏輯圖元體現(xiàn)拓?fù)錁?gòu)圖關(guān)系，通過將邏輯圖元的元素按照一定的邏輯關(guān)系進(jìn)行配置實(shí)現(xiàn)各種邏輯關(guān)系；擬物圖元體現(xiàn)管線及設(shè)備連接關(guān)系，通過將擬物圖元通過管道、線路連接并配置動(dòng)作效果，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)效果[14]。組件庫(kù)根據(jù)任務(wù)、型號(hào)需要增量更新[15]。
表1中的相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)在單人操作、每次任務(wù)包含500個(gè)顯示頁(yè)面的前提下得出。可以看到，基于可視化應(yīng)用拓?fù)浣７椒ㄑ兄频慕Ｆ脚_(tái)在單人一次任務(wù)、單人單頁(yè)面的配置準(zhǔn)備時(shí)間上均有較大提升。隨著操作員使用熟練度的提升，在使用效率上還會(huì)有較好的表現(xiàn)。
表1 建模方法效率比較
5 結(jié)論
本文主要研究了航天任務(wù)的可視化拓?fù)浣７椒?，?duì)當(dāng)前技術(shù)路線可行的兩種方法進(jìn)行分析比對(duì)。針對(duì)航天任務(wù)復(fù)雜多樣、型號(hào)多的特點(diǎn)，面向航天任務(wù)的可視化拓?fù)浣ＴO(shè)計(jì)開放可拓展架構(gòu)，提出一種基于QtUiLoader的應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)方法，其具有開發(fā)難度低、開發(fā)周期短的特點(diǎn)。并以航天指揮顯示軟件為例，應(yīng)用該方法進(jìn)行應(yīng)用軟件程序開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)航天指揮顯示軟件系統(tǒng)頁(yè)面可視化拓?fù)鋱D形的建立。
本文提出的方法在解決航天領(lǐng)域任務(wù)崗位人員對(duì)任務(wù)頁(yè)面配置繁瑣、工作量大等問題中有非常顯著的效果，能夠大大降低任務(wù)崗位人員在任務(wù)準(zhǔn)備階段的工作量，提高工作效率。該研究在開發(fā)面向航天任務(wù)的可視化拓?fù)浣?yīng)用程序方面有一定的參考價(jià)值，但在系統(tǒng)人機(jī)交互、可視化拓?fù)浣Ｅc業(yè)務(wù)系統(tǒng)仿真分析的銜接方面還需作進(jìn)一步工作。
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