现代民用飞机ATC数据链人机交互界面研究与设计
摘要:ATC数据链的应用极大的改善了传统的语音通信,其人机交互界面的设计对飞行员的操作有着举足轻重的意义。文章分析了ARINC 623和DO-219规范文件,研究了基于多功能显示技术的ATC人机界面一体化技术,创新性的提出采用大屏幕显示器代替传统的MCDU,给出了完整的设计方案。该技术的研究,有效的提高了ATC消息的可读性和可操作性,降低了飞行员的培训成本。
关键词:数据链 ATS ATC CPDLC MCDU
1 引言
除了传统的语音通信,数据链技术的应用是现代空中交通控制技术实现的基本保证及补充。与传统无线电语音通信相比,数据链通信具有明显的优势,例如:信噪比高,有长期记忆通信信息的能力,可供飞行员随时查阅;通过数字通信的时分多址技术解决信道带宽的拥挤问题;可提供动态高效率的信息交换;减少由于语义理解错误造成的操作失误等;提供减少飞行员负担的可能性,易于实现民航未来的自动控制和驾驶[1]。
现有飞机数据链系统的人机交互界面一般使用MCDU实现,MCDU的每一个行选键可以根据需求定义,但是由于MCDU屏幕小,限定了可显示的行数和每行的字数,使得数据链系统在MCDU上的实现需要通过非常繁琐的操作。先进的民用飞机已经开始淘汰MCDU,而用多功能显示器取而代之。
本文以多功能显示器作为数据链人机交互界面的实现手段,结合ARINC 623 ATS[2]和DO-219 CPDLC[3],实现现代民用飞机ATC数据链人机交互界面的设计,旨在给飞行员一个简单,易懂,可操作性强的显示界面。
2 ATC人机交互界面一体化设计研究
2.1 基于多功能显示技术的ATC人机交互界面研究
基于多功能显示技术的ATC人机交互界面研究主要由两部分,显示器和操作控制单元。显示器是飞机显示界面,通过多功能显示器,ATC人机显示界面就可以脱离MCDU固定的格式与风格,实现自由定义;飞行员通过操作控制单元(民用飞机上使用多功能键盘和光标控制器控制)对显示器上显示的消息进行操作,实现对飞行员对数据链操作步骤的简化。