České Vysoké Učení Technické v Praze Fakulta Elektrotechnická. semestrální práce. Návrh navigačního MFD

České Vysoké Učení Technické v Praze Fakulta Elektrotechnická

semestrální práce Návrh navigačního MFD D3 Předmět: Návrh a implementace uživatelského rozhraní Kód: XD36 NUR

Student: Bc. Milan Hruška E-mail: [email protected] Studijní obor: EaI - Výpočetní Technika

Stránka 1 z 13

XD36NUR


XD36NUR

Low fidelity prototyp Pro získání detailnějších informací o systému byl vytvořen elektronický prototyp. Tento prototyp nabízí již téměř úplnou představu, jak by měl výsledný systém vypadat. Pro tvorbu prototypu byl vybrán jazyk Java a prostředí Netbeans, které umožnilo velmi rychlou tvorbu simulovaného rozhraní. Popis prototypu Jako prototyp je použita spustitelná aplikace, která simuluje celé MFD, jeho funkce, tlačítka a zobrazení. Pro tvorbu byla použita knihovna Swing technologie Java, zejména pak komponenty JFrame, Jpanel, Jbutton a Jlabel, které tvoří základní vzhled celého MFD. Jak již bylo dříve uvedeno, finální MFD bude disponovat hardwarovými tlačítky, které jsou zde simulovány komponentami Jbutton. Prototyp pokrývá dříve definované případy užití a nabízí simulaci všech akcí, které byly uživateli vytipovány jako důležité. Seznam všech akcí je uveden v tabulce 1. Pro přesné určení ovládacích prvků byl vytvořen systém číslování tlačítek. Tlačítko číslo 1 je levé v horní řadě. Pak číslujeme doprava (pravé v horní řadě je 5) pokračujeme pravou stranou od shora dolů (tzn. 6-10), dále následuje spodní řada zprava do leva (11-15) končíme levou stranou ze spodu nahoru (16-20). MFD je zobrazeno na obrázku 1.

Obrázek 1. MFD Velkou výhodou tohoto prototypu je fakt, že se obejdeme bez hardwarového přístroje, což se projevuje na čase tvorby prototypu a na finančních úsporách, protože v této fázi nepotřebujeme nákladný HW, kde každá změna stojí tisíce EUR. Na prototypech si ověříme vhodnost a srozumitelnost uživatelského rozhraní a dále jej předáme výrobci HW, aby toto rozhraní implementoval do HW.

Stránka 2 z 13


XD36NUR

Testování Pro testování budeme potřebovat uživatele, kteří mají znalosti v oblasti letecké navigace, radionavigace, komunikace, identifikace a zároveň mají zkušenosti s přístroji tohoto typu. Vzhledem k možnostem pro testování MFD byly vybrány dva subjekty: p. Miroslav reprezentující piloty a p. Tomáš reprezentující pozemní personál. Oba mají znalosti podobných systémů, se kterými se setkávají při své práci a jsou vhodnými kandidáty pro testování MFD. Testovací konfigurace Testování bude prováděno na přenosném počítači v následující konfiguraci: RAM 4Gb, CPU Intel i5 M460, grafická karta Nvidia GeForce 410M, Operační systém Windows 7 64-bit, Java JDK 1.7. Tento počítač poskytne dostatečný výkon pro bezproblémový běh aplikace během testování. Testovací proces Pro testy byl vytvořen seznam úkolů, které budou jednotlivé subjekty s displejem provádět. V případě že nebude subjekt úkolu rozumět, bude mu podrobně vysvětlen. Dále pak budou sledovány reakce subjektu. Pokud nebude subjekt schopen úkol vykonat, bude vedena diskuze, jak by si splnění úkolu subjekt představoval. Každý takovýto incident bude zaznamenán a podroben podrobnější analýze. Cíl testování Cílem testování je zjistit, zda se povedlo co nejvíce simplifikovat základní úkony, které pilot musí provádět během celého letu. Mezi tyto úkony patří přeladění radiostanic, ovládání stopek, a změna kódu odpovídače. Plán testu Následuje plán testu, který bude subjekt provádět: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20.

Zapněte MFD (spusťte aplikaci) Zadejte dnešní datum Zadejte aktuální čas Zadejte zeměpisnou šířku N 45.12.11 Zadejte zeměpisnou délku E 14.14.14 Zadejte nadmořskou výšku 512 ft Nalaďte radiostanici 1 na 133,50 MHz Nalaďte radiostanici 2 na 232,00 MHz Nastavte odpovídač na 1700 Nastavte aktuální navigační bod na 07 Spusťte stopky Přejděte na komunikační stránku Nalaďte na radiostanici 1 frekvenci 135,75 MHz Zapněte umlčovač šumu radiostanice 2 Nalaďte na radiostanici 2 frekvenci 245,15 MHz Zapněte umlčovač šumu radiostanice 1 Vyberte letový plán na 07 Vyberte navigační bod 05 Nastavte výšku navigačnímu bodu 05 na 1200ft Změňte zeměpisnou délku navigačního bodu 05 na N 45.15.15 Stránka 3 z 13

České Vysoké Učení Technické v Praze Fakulta Elektrotechnická 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40. 41. 42. 43. 44. 45. 46.

Změňte zeměpisnou šířku navigačního bodu 05 na E 101.10.10 Přejděte na stránku horizontální situace HSI Nastavte značku kurzu CRS na 270 Nastavte frekvenci VOR na 118,60 MHz Přepněte na navigační zobrazení ILS Nastavte frekvenci ILS na 111,10 MHz Přepněte na navigační zobrazení letové cesty Přepněte na letovou trať číslo 05 Zmenšete měřítko mapy na 80nm Nastavte nebezpečnou výšku na 250 ft Změňte měřítko mapy na 5 nm Přepněte na zobrazení VOR Přepněte na stránku odpovídače Zapněte mód A Zapněte mód C Zapněte mód S Aktivujte identifikaci Aktivujte nouzový mód Deaktivujte nouzový mód Přepněte na stránku data entry Zadejte 12550 Přejděte na stránku komunikace Nalaďte radio2 na 125,50Mhz Přejděte na stránku testů Otestujte MFD Konec testu

Realizace testů Testy byly předány dvěma subjektům, jež nezávisle měly za úkol vyřešit zadané úkoly. Subjekt 1:. p. Miroslav, věk 55 let

Stránka 4 z 13

XD36NUR


XD36NUR

Bod 2 – zadávání. Zde bylo potřeba zdůraznit, že zadávání hodnot se provádí bez oddělovacích prvků. Zadávací klávesnice v letounu obsahuje pouze číslice 0-9, ale testovací zařízení (přenosné PC) disponuje plnohodnotnou klávesnicí. Po tomto upozornění subjekt provedl zadání. Bod 4 – nelze nastavit severní/jižní polokouli Bod 5 – nelze nastavit východní/ západní polokouli Bod 13 – subjekt použil pro přeladění radiostanice1 tlačítko číslo 14. Bod 15 – subjekt použil pro nastavení frekvence radiostanice 2 tlačítko číslo 12 Bod 17 – subjekt upozornil na špatný popisek tlačítka číslo 8. FPLN (správně by mělo být FLPN) Bod 20 – subjekt nemohl nastavit severní/jižní polokouli viz 4 Bod 21 – subjekt nemohl nastavit východní/západní polokouli viz 5 Bod 23 – subjekt čekal grafickou odezvu na HSI ukazateli – bylo vysvětleno, že se jedná o prototypnicméně hodnotu CRS nastavil Bod 34 – mod A by měl být někde zobrazen tak, aby byl viditelný ze všech stránek podobně jako nouzový mód Bod 35 – mod C by měl být někde zobrazen tak, aby byl viditelný ze všech stránek podobně jako nouzový mód Bod 36 – mod S by měl být někde zobrazen tak, aby byl viditelný ze všech stránek podobně jako nouzový mód Celkové hodnocení tohoto testu Subjekt správně pochopil označení tlačítek, které odpovídá zažitým zkratkám pro jednotlivé parametry. Jako vážné považuje nemožnost zvolit kvadrant pro zadávání GPS souřadnic. Další připomínkou je nemožnost inicializační zadávání přeskočit (je nutné 2x stisk tlačítka OK), než začnou fungovat jednotlivá tlačítky volby stránek. Další připomínkou je chybějící zobrazení módu odpovídače (výjimku tvoří nouzový mód). Subjekt byl schopen se zorientovat na displeji a nastavit požadované parametry. Nicméně je nutné podotknout, že subjekt má hluboké znalosti letounových systémů a během své praxe se setkal s mnoha systémy pro zobrazování a ovládání avionických systémů. Přesto by subjekt před testem uvítal nějakou dokumentaci, která popíše základní strukturu a způsob zadávání.

Stránka 5 z 13


XD36NUR

Subjekt : p. Tomáš, věk 28 let

Bod4 – nelze nastavit severní/jižní polokouli Bod 5 – nelze nastavit východní/ západní polokouli Bod 17 – subjekt upozornil na špatný popisek tlačítka číslo 8. FPLN (správně by mělo být FLPN) Bod 20 – subjekt nemohl nastavit severní/jižní polokouli viz 4 Bod 21 – subjekt nemohl nastavit východní/západní polokouli viz 5 Bod 34 – mod A by měl být někde zobrazen tak, aby byl viditelný ze všech stránek podobně jako nouzový mód Bod 35 – mod C by měl být někde zobrazen tak, aby byl viditelný ze všech stránek podobně jako nouzový mód Bod 36 – mod S by měl být někde zobrazen tak, aby byl viditelný ze všech stránek podobně jako nouzový mód Celkové hodnocení tohoto testu Subjekt 2 se vypořádal s testem rychleji než subjekt 1. Pochvaloval si jistou podobnost se systémy používanými na letounech Boeing či Airbus. Kladně hodnotil i jednoduchost ovládání. Vadila mu nemožnost nastavení jasu/kontrastu displeje. Problém byl také v nemožnosti zvolit kvadrant pro zadávání GPS souřadnic. Upozornil také na překlep v názvu tlačítka č. 8 na navigační stránce.

Stránka 6 z 13


XD36NUR

Subjekt 3: p. Pavel, věk 39 let

Tento test byl proveden proto, abych určil, jak daleko je systém srozumitelný i pro ostatní odbornosti. P.Pavel má specializaci Drak-Motor a avionickými systémy se nezabývá, většinu použitých zkratek a popisů zná, ale dokáže si jen matně představit co se pod nimi skrývá. Zeptám-li se ho na VOR, ví, že se jedná o navigační systém, ale neví již, na jakém principu pracuje a v jakém frekvenčním pásmu. S provedením testu měl pár problémů, bylo potřeba vysvětlit, jaké zkratky se pro co používají a jak funguje systém zadávání. Po tomto vysvětlení, nakonec test zvládl. Jako jediný se dožadoval technického manuálu před započetím testování.

Výsledky testů Testování prototypu ukázalo, že se při návrhu zapomnělo na možnost volby kvadrantu GPS pro zadávání souřadnic. Dalším vážným problémem je nemožnost přeskočit úvodní zadávací procedury, což by při resetu zařízení za letu a současném vzniku krizové situace mohlo mít nepříznivé následky. Dalším bodem je neexistence informace o módu režimu odpovídače. Zde bude potřeba najít vhodný způsob indikace. A posledním je oprava překlepu tlačítka 8 na stránce NAV. Kladně byla hodnocena filozofie ovládání rozhraní a jednobarevnost. Bude potřeba upravit prototyp doplněním možností volby kvadrantu GPS pro zadávání navigačních bodů, opravit nápis FPLN, zpřístupnit tlačítka stránek ihned po zapnutí, nastavení jasu a kontrastu displeje bude funkční na reálném hardware a proto tento problém zatím řešit nebudeme. Po provedení oprav bude nutné provést opětovné testování.

Stránka 7 z 13

České Vysoké Učení Technické v Praze Fakulta Elektrotechnická Akce Naladění rádia 1

Naladění rádia 2

Nastavení odpovídače

Nastavení navigačního bodu

Spuštění stopek Zastavení stopek Reset stopek Zadání data

Zadání času

Zadání zeměpisné šířky

Tabulka 1. Seznam činností Na stránce Popis Na kterékoliv Z klávesnice se zadá požadovaná frekvence a stiskem tlačítka RD1 se frekvence předá radiostanici 1 Na kterékoliv Z klávesnice se zadá požadovaná frekvence a stiskem tlačítka RD2 se frekvence předá radiostanici 2 Na kterékoliv Z klávesnice se zadá požadovaný kód a stiskem tlačítka IFF se frekvence předá odpovídači Na kterékoliv Z klávesnice se zadá pořadové číslo navigačního bodu a stiskem tlačítka WPT se nastaví kurzová směrnice k tomuto navigačnímu bodu Na kterékoliv Stiskem tlačítka Timer se spustí stopky, což je indikováno nápisem RUN Na kterékoliv Stiskem tlačítka RUN se zastaví stopky, což je indikováno nápisem STOP Na kterékoliv Stiskem tlačítka STOP se stopky nastaví na nuly a objeví se nápis Timer START Při startu MFD (start aplikace) je nutné zadat správné datum. Na klávesnici se zadá datum ve formátu DDMMYY a stiskem tlačítka DATE se zapíše do systému START Při startu MFD (start aplikace) je nutné zadat aktuální čas. Na klávesnici se zadá čas ve formátu HHMMSS a stiskem tlačítka TIME se zapíše do systému START Při startu MFD (start aplikace) je nutné zadat zeměpisnou šířku. Na klávesnici se zadá zeměpisná šířka ve formátu DDMMSS a stiskem tlačítka LAT se zapíše do systému

Zadání zeměpisné délky

START

Při startu MFD (start aplikace) je nutné zadat zeměpisnou délku. Na klávesnici se zadá zeměpisná délka ve formátu DDDMMSS a stiskem tlačítka LON se zapíše do systému

Zadání nadmořské výšky

START

Zadání frekvence radia 1

COMM

Při startu MFD (start aplikace) je nutné zadat nadmořskou výšku. Na klávesnici se zadá nadmořská výška ve ft a a stiskem tlačítka ELE se zapíše do systému Na klávesnici se zadá frekvence a stiskem tlačítka RD 1 se frekvence předá radiostanici 1

Stránka 8 z 13

XD36NUR Poznánka

Pokud je datum aktuální lze pokračovat dále Pokud je čas aktuální lze pokračovat dále

Pokud je zeměpisná šířka aktuální lze pokračovat dále. DD(Degree, stupeň), MM(minuta), SS(Sekunda) Pokud je zeměpisná délka aktuální lze pokračovat dále. DDD(Degree, stupeň), MM(minuta), SS(Sekunda) Pokud je výška správná lze pokračovat dále.

České Vysoké Učení Technické v Praze Fakulta Elektrotechnická Zadání frekvence radia 2

COMM

Zapnutí/vypnutí umlčovače šumu radia 1

COMM

Zapnutí/vypnutí umlčovače šumu radia 2

COMM

Stiskem tlačítka SQ nad tlačítkem RD 2 se zapne/vypne umlčovač šumu radiostanice 2

Nastavení zadání kurzu CRS

HSI

Nastavení VOR frekvence

HSI

Přepnutí na ILS na ILS

HSI

Nastavení ILS frekvence Přepnutí na FLPN

HSI

Přiblížení zobrazení mapy

HSI

Na klávesnici se zadá požadovaná hodnota kurzu a stiskem tlačítka CRS se značka kurzu přesune na tuto hodnotu. Na klávesnici se zadá frekvence a stiskem tlačítka VOR se frekvence předá přijímači VOR Stiskem tlačítka ILS se přepne na zobrazení ILS Na klávesnici se zadá frekvence a stiskem tlačítka ILS se frekvence předá přijímači ILS Stiskem tlačítka FLPN se přepne na zobrazení FLPN Tlačítkem (šipka dolu) se zmenšuje měřítko mapy

Oddalení zobrazení mapy

HSI

Tlačítkem (šipka nahoru) se zvětšuje měřítko mapy

Nastavení letového plánu

HSI

Přepnutí na VOR

HSI

Nastavení nebezpečné výšky

HSI

Na klávesnici se zadá číslo letového plánu a stiskem tlačítka FLPN se předá navigačnímu počítači. Tlačítkem VOR přepneme do zobrazení VOR Na klávesnici se zadá hodnota minimální výška a stiskem tlačítka DH se tato hodnota nastaví jako limitní.

Výběr letového plánu

NAV

Na klávesnici se zadá číslo letového plánu a stiskem tlačítka FLPN se zobrazí informace o letovém plánu

Výběr navigačního bodu

NAV

Na klávesnici se zadá číslo navigačního bodu a stiskem tlačítka WPT se zobrazí informace o navigačním bodu

Zadání zeměpisné šířky navigačního bodu

NAV

Na klávesnici se zadá zeměpisná šířka ve formátu DDMMSS a stiskem tlačítka LAT se zapíše do nastaveného navigačního bodu

HSI

Na klávesnici se zadá frekvence a stiskem tlačítka RD 2 se frekvence předá radiostanici 2 Stiskem tlačítka SQ nad tlačítkem RD 1 se zapne/vypne umlčovač šumu radiostanice 1

Stránka 9 z 13

XD36NUR

Zapnutí umlčovače je indikováno inverzním podsvícením nápisu SQ Zapnutí umlčovače je indikováno inverzním podsvícením nápisu SQ Hodnota nastavení je indikována pod tlačítkem CRS

Minimální měřítko je 5nm a maximální 80nm Minimální měřítko je 5nm a maximální 80nm

Hodnota DH je zobrazena pod tlačítkem DH. Její hodnota je ve ft. Informace o letovém plánu jsou zobrazeny ve spodní části displeje Informace o navigačním bodu jsou zobrazena v horní části dipleje

České Vysoké Učení Technické v Praze Fakulta Elektrotechnická Zadání zeměpisné délky navigačního bodu

NAV

Zadání nadmořské výšky navigačního bodu Aktivace módu A

NAV

Aktivace módu C

IFF

Stiskem tlačítka MODE C se provede zapnutí odpovídače v módu C

Aktivace módu S

IFF

Stiskem tlačítka MODE S se provede zapnutí odpovídače v módu S

Aktivace identifikace

IFF

Stiskem tlačítka IDT se provede identifikace letounu

Aktivace nouzového odpovídače

IFF

Stiskem tlačítka EMER se provede nastavení nouze na odpovídači

Zadání číslo bez klávesnice

DATA

Stiskem tlačítka se zapíše jeho hodnota do paměti a je zobrazena na displeji

Testování hardware MFD

TEST

Stiskem tlačítka test se provede BIT (Built In Test)a zobrazí se informace o výsledku.

IFF

Na klávesnici se zadá zeměpisná délka ve formátu DDDMMSS a stiskem tlačítka LON se zapíše do nastaveného navigačního bodu Na klávesnici se zadá nadmořská výška ve ft a a stiskem tlačítka ELE se zapíše do nastaveného navigačního bodu Stiskem tlačítka MODE A se provede zapnutí odpovídače v módu A

Stránka 10 z 13

XD36NUR

Zapnutí je signalizováno inverzním zobrazením Zapnutí je signalizováno inverzním zobrazením Zapnutí je signalizováno inverzním zobrazením Zapnutí je signalizováno inverzním zobrazením Zapnutí je signalizováno inverzním zobrazením a nápisem EMER u tlačítka 11 Hodnota je na displeji zobrazena do té doby dokud není nejakým funkčním tlačítkem vložena do systému.(lze přecázet ze stránky na stránku) Tato stránka také poskytuje informaci o verzi SW tohoto MFD

České Vysoké Učení Technické v Praze Fakulta Elektrotechnická Příloha 1. Zobrazení stránek prototypu Po zapnutí:

COMM stránka

NAV stránka

Stránka 11 z 13

XD36NUR


HSI Stránka

IFF stránka

Data Entry stránka

Stránka 12 z 13

XD36NUR


Test Stránka

Stránka 13 z 13

XD36NUR

České Vysoké Učení Technické v Praze Fakulta Elektrotechnická. semestrální práce. Návrh navigačního MFD

Recommend Documents