無人直升機控制頁面優化探索及Qt實現

張明

摘要 無人直升機的使用伴隨著大量軟件指令按鍵的觸發，如何在有限硬件資源條件下，簡潔、高效而安全地觸發按鍵，成為無人直升機使用過程中的重點。對現有指令進行系統分析，在注重操作安全性，兼顧人機交互效果的條件下，構思了控制頁面的分類部署與層次調用策略，并在Qt開發環境下實現軟件界面與調度功能。

【關鍵詞】無人直升機 控制頁面 優化調度

1 引言

隨著攜帶任務載荷能力的提升，無人直升機掛載的任務載荷類型越來越多，任務載荷的操作指令也隨之增加。作為無人直升機的控制中心.地面控制站的硬件資源越來越緊缺，多種任務載荷的軟件指令頁面存在頁面顯示與操作需求，如何整合相關控制頁面，合理部署不同載荷的控制指令，既方便用戶安全操作，又能夠結合任務需求協同切換控制頁面，成為當前無人直升機使用過程中，急需解決的迫切需求。

針對當前的緊迫需求，開展無人直升機控制頁面的優化探索，對平臺與設備的控制指令進行系統分析，按照一定的優化原則歸類整理，結合人機交互特點，構思了一種控制頁面的顯示與調度策略，安全高效地實現多設備指令的組合使用與頁面優化。

2 控制指令內容

無人直升機執行任務過程中涉及對無人直升機平臺、地面鏈路、機載鏈路、光電載荷、雷達載荷的控制等。設備豐富的功能大多通過多種指令按鍵的觸發來完成模式與狀態的轉換，各設備相關控制指令簡單介紹如下：

2.1 平臺控制

起飛階段指令、降落階段指令、飛行階段指令、應急指令等。

2.2 地面鏈路

地面鏈路的工作模式、傳輸帶寬、功率、頻點、天線切換等。

2.3 機載鏈路

機載鏈路的工作模式、傳輸帶寬、功率、頻點、天線切換等。

2.4 光電載荷

工作模式、視場增大、視場縮小、鎖定、測距、視頻切換等。

2.5 雷達載荷

開關機、工作模式、功率調整、增益切換等。

3 優化策略

優化策略是控制頁面的優化的依據，在此準則條件下實施頁面部署與按鍵排布。結合工程實踐經驗，考慮人機界面交互效果，著重安全操作及防誤碰處理，整合界面優化策略如下：

3.1 分類顯示

不同設備的操作指令頁面分開顯示，不相互影響操作，排除設備間指令耦合與誤碰。

3.2 分級調度

設備操作指令進行歸類整合，劃分一級、二級頁面，通過頁面切換豐富按鍵空間。

3.3 動態配置

控制頁面按鍵名稱通過配置文件動態配置，方便頁面動態調整及屬性設置。

3.4 注重安全

應急指令一級常顯;不同狀態顏色區分;調配按鍵部署格局以防誤碰。

4 軟件實現

4.1 配置文件

為方便用戶對控制指令頁面的動態設計與按鍵部署，軟件通過配置文件來讀取相關頁面屬性，在程序中動態設置按鍵屬性來達到加載效果。配置文件以xml格式設置，通用框架格式如圖1。

4.2 界面及操作

控制頁面采用Tab頁方式總體布局，通過讀取配置文件獲取各設備一級頁面與二級頁面相關按鈕排布及屬性信息，初始狀態顯示一級頁面相關信息，如圖2所示。頁面劃分應急常顯區和指令切換區，指令切換區域完成二級頁面相關指令的調度。用戶點擊一級頁面相應按鈕后，軟件實施二級頁面相應按鈕屬性信息的動態變更，二級頁面有返回按鍵用于返回一級頁面。

5 結論

控制頁面的軟件實現已應用于項目中，在控制站硬件資源有限的條件下，極大地提高軟件控制的集成度，配置文件的接口設計有效解決用戶需求動態變更而帶來軟件變更的問題。軟件界面的操作方式、頁面調度及動態配置的方法，也為后續其他型號相關軟件的研發提供可靠的借鑒。

參考文獻

[1]張大高，無人機控制站監控軟件通用化設計[J].電子技術與軟件工程，2017 （05）：72-74.

[2]徐雷，裴海龍，劉馨，陳鑌，一種小型無人機地面控制站軟件的開發[J].自動化與儀表，2009 （06）：45-48.

[3]李大健，賈偉，齊敏，田曉雄，無人機地面控制站設計與應用[J].計算機測量與控制，2011 （06）：103-105+108.