张庆熙，夏加高，李文新

(兰州空间技术物理研究所，兰州 730000)

0 引言

随着我国载人航天事业的不断发展，航天显示仪表作为空间站与航天员之间的数据窗口，如何高质高效地进行数据显示一直是一个不可回避的问题。航天显示仪表的存在是为了便于航天员观察空间站当前各系统的各种状态数据，而人眼在感知事物时，当画面切换频率高于40帧/秒，人眼才不会察觉到画面的闪烁，为保证仪表的画面质量，每幅图像从解析到显现保持必须小于25毫秒[1]。空间站在运行过程中，各种系统需要传递给宇航员的信息量极大，为了能够及时展现空间站状态，当数据信息发生变化时仪表图像的切换速度就必须要快，而显示图像的切换不同于幻灯片，每一帧二维图像都需要从点、线、圆、多边形开始绘制并进行图形填充[2]。

新一代航天显示仪表采用了DSP/CPU+FPGA的高速处理器架构。相比于民用的显示仪表，空间站中不适合使用体积更大、能耗更高的图形加速卡(graphics processing unit，GPU)，无法使用民用领域一些利用GPU进行图形加速的新算法，所以必须选择适合于当前仪表硬件平台的图形显示算法，对其进行改进，减少运算时间，提高运算效率。此外，受嵌入式平台自身的计算资源总量的限制，图形显示算法应选择在保证不过多占用资源基础上提高处理速度的处理算法。航天仪表控件主要使用二维绘图算法进行绘制，所以改进二维绘图算法，减少绘制所需的计算量，提高仪表人机界面的绘制效率。……