一種基于ARINC 661的定義文件自動修改工具簡介

易子淳

【摘 要】隨著現代民用航空的快速發展，駕駛艙的集成度和復雜度變得越來越高。ARINC 661[1]標準為民用飛機駕駛艙設計提供了統一的用戶接口、通信協議和管理方式，極大提高了各個子系統之間的兼容性與平臺可擴展性。而部署于A661服務器端的定義文件（Definition File）包含了所有顯示元素和信息，結構相當復雜。本文嘗試通過對DF文件進行解析，實現對特定屬性、特定元素的批量處理，并形成自動化工具，縮短迭代開發周期。

【關鍵詞】DF；ARINC 661；自動修改

0 引言

ARINC 661規范是針對飛機駕駛艙顯示系統的開發設計的一份指導性文件，由于波音，空客等公司的支持，并且該標準自身也在不斷地修訂和完善，這份指導性的文件已經逐漸成為了駕駛艙顯示系統的行業標準。ARINC 661中，針對顯示系統中可能用到的基本顯示組件，定義了一個Widget Library，這個Library中，包含了42個基本的Widget，8個Widget Expansion Supplement 1類型，7個Widget Expansion Supplement 2類型，8個Widget Expansion Supplement 3類型，3個Widget Expansion Supplement 4類型。對于每個Widget，又明確定義了States，StyleSet，Position，Size等詳細屬性以及Widget之間可能的關系。

在實際的駕駛艙軟件開發過程中，往往通過建模軟件，自動化構建生成符合ARINC 661規范的DF圖形模型文件，大大簡化了顯示系統的設計工作。以法國Esterel公司生產的SCADE Display工具為例，通過進行可視化的圖形建模，可以自動生成XML格式的DF文件。

1 方案概述

在軟件開發過程中經常會遇到這樣的問題：由于頂層POP的變化和調整，圖形文件的通用屬性都需要進行大量的修改，例如字體、顏色、線型。每一次的變更都會帶來繁瑣的重復勞動和引入人為錯誤，影響了顯示軟件的研制效率。

而基于ARINC 661的顯示子系統一般采用MBD模式進行開發，其圖形模型使用工具進行搭建，而其工程文件是符合語法規范的XML文件。所有的圖形組件，包括其屬性，都以符合XML語法規范的格式進行定義。那么，是否可以通過解析圖形文件，當頂層POP輸入變更的時候，快速實現通用組件屬性的調整和修改？本論文正是基于這個出發點，通過整理和分析開發過程中遇到的實際問題，應用軟件工程方法，最終完成對于該工具軟件的實現

2 工具需求分析

圖1 軟件用例圖

提供一個文件選擇器，能夠導入目標圖形文件。基于SCADE Display的圖形文件以sgfx為擴展名稱的，但其本質是XML文件，導入該圖形文件以后，可以按照標準XML格式進行解析；能夠讀取并且分析XML文件，按照固有格式進行解析，將原有的樹形結構的文件轉化為二維平面格式，并且在軟件中進行顯示；能夠對所有的Widget按照特定的屬性進行排序；能夠對圖形文件中所有的字體字號進行批量修改；能夠對圖形文件中所有的顏色進行批量修改；能夠對圖形文件中的流線寬度進行批量修改；能夠對所有的WidgetID進行批量修改，這個功能主要是考慮到后期的系統集成時的需要；對上述需求繪制如圖1的軟件用例圖。

通過對上述用例的繼續細化，形成以下的詳細功能點：

●功能1：系統應提供一個文件選擇器，該選擇器可以定位到磁盤中的任何位置，指定目標文件之后，獲取文件句柄。其前置條件為磁盤未被讀保護，后置條件為工具獲得文件句柄和文件名稱；

●功能2：通過獲得的文件句柄，系統能夠對文件進行讀取操作。以XML文件為例，工具能夠獲得根節點信息，根節點信息本質上是一個文件指針，當其不為空時，可以依次操作連續的地址空間；

●功能3：應按照XML Schema定義的過程依次讀取所有子節點信息，Schema中定義了樹形的具體結構，并且都是統一的；

●功能4：能夠將所有讀取到的Widget和Widget屬性信息顯示在界面當中，顯示界面應該是二維表格形式的，表格行首顯示屬性名稱，列首顯示Widget名稱，其他部分顯示具體屬性值；

●功能5：點擊屬性按鈕之后，能夠對屬性值進行分類排序；

●功能6：對所有圖形中出現的文字進行批量字號修改。這是出于CUI一致性的考慮，在軟件研制過程中，不可避免要進行整體風格的變更，對所有字號進行統一批量修改。這就降低了可能出錯的概率；

●功能7：對所有的組件顏色屬性進行修改。為了保證全機顯示風格的一致性，對于特定顏色，比如說綠色，有一個定義好的RGB值，或者是一個Index值；

●功能8：批量修改WidgetID。這個功能是非常有必要的，主要是在后期系統集成的時候，由于在開始初始，每個子系統都單獨成文件，編號未進行全系統的統一分配。在系統集成的過程中就需要進行矢量增益，該功能可以解決這個問題；

●功能9：對所有其他屬性進行批量修改，可以以下拉框和屬性設置文本區域的方法來實現。

3 工具概要設計

上述的圖2為系統類圖，類圖描述了系統的軟件方面的靜態結構，主要是定義每一個軟件組件之間的調用關系，包含關系和層級。在這一階段可以給出大致的類的屬性和方法，但不需要對操作進行太具體的定義和分析。

4 總結

該工具軟件實現了對于圖形模型的解析，將樹形的圖形組件結構轉化為二維的表格形式，方便對于圖形模型的評審；提供了自動分析功能，快速發現模型中的錯誤和缺陷；提供了對于通用組件屬性的批量修改功能；記錄了所有的變更歷史，方便進行錯誤跟蹤和版本控制。通過該工具，實現了每一個版本的快速迭代，并且極大減少了人為引入錯誤的概率。

【參考文獻】

[1]COCKPIT DISPLAY SYSTEM INTERFACES TOUSER SYSTEMS ARINC SPECIFICIATION 661-4[S].2010：396.

[責任編輯：田吉捷]