基于数据链的模拟训练系统的设计和研究李明胡璐冰张伟伟

基于数据链的模拟训练系统的设计和研究李明胡璐冰张伟伟

发布时间：2021-11-03T02:14:08.537Z 来源：《中国科技人才》2021年第20期作者：李明胡璐冰张伟伟

[导读] 本文提出了设计和研究基于数据链的模拟训练系统的必要性，主要介绍了基于数据链的模拟训练系统的特点、总体设计和关键技术。

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摘要：本文提出了设计和研究基于数据链的模拟训练系统的必要性，主要介绍了基于数据链的模拟训练系统的特点、总体设计和关键技术。

关键词：模拟训练；导调控制；考核评估

1.概述

针对当前通信院校、训练基地数据链实装设备配发难、实装数量少，并且难以满足经常化组训要求的现状，设计和研制一款基于数据链的模拟训练系统，满足数据链装备操作、综合训练等要求。

2.系统特点

基于数据链的模拟训练系统构建出设备级操作应用、系统级运行管理和战术级作战运用的模拟训练环境，结合模拟系统自身的特性，系统具有以下特点：

1）源于实装，高于实装

系统的外形尺寸不仅与实装设备能够达到很高程度的吻合，而且在运行环境、操作方式和运维管理等方面也与实装接近，更重要的是具有实装系统没有的在线学习、考试评估等功能，能够对训练人员、考核人员的理论成绩及实际操作进行评估，自动判定考核成绩，对考核中的问题和考核结果进行分析，生成评估报告，发现训练短板。

2）结构合理，使用高效

合理构建系统架构，达到充分利用资源、提高系统使用效率、避免重复建设的目的。

3）功能完善，信息完备

系统具备完善的信息采集、信息传输、信息显示、运行管理、设备状态监控、导调控制和考核评估等功能，能够模拟实现语音、数据等多种信息流传递，满足功能完善、信息完备的要求。

4）使用安全，运行可靠

系统采用成熟的技术资源、健全的安全防护措施，确保运行的可靠稳定和使用的安全保障。

3.系统设计

1）工作原理

基于数据链的模拟训练系统中的各个设备根据实际装备进行半实物仿真，实现与实装基本一致的外观和操作响应。各设备之间以交换机相连，通过以太网进行数据交互。虚拟网络化训练支撑分系统是指与设备相连接的电脑、服务器及相关软件，主要负责数据采集、通信、数据传输、教学辅助、训练管理、导调导控等功能。

2）设计思路

基于数据链的模拟训练系统对实装进行等比例模拟，主要由标准机柜组成。由于系统适用环境为室内，将机柜分别独立设计，下方携带滑轮，便于移动、组合和运输。系统采用市电作为总输入，转换为直流分别为三个机柜中设备进行供电，市电突发断电后还可通过UPS 进行应急供电。系统中的单体设备内部配置主控单元（微控制器）、接口单元和工控单元，硬件协同工作实现设备和系统功能。系统中所有设备都通过交换机相连，处在同一个局域网内。

系统软件分为上位机软件和嵌入式软件，嵌入式软件将系统中的设备面板状态和显示参数等信息，通过局域网上报给上位机软件，上位机根据这些信息监控系统设备运行和工作状态，上位机软件还能够模拟实装设备执行作战训练功能，产生激励消息，各软件界面进行消

息响应和显示。此外，上位机软件还提供理论知识学习和实际操作考试功能。

3）架构设计

基于数据链的模拟训练系统主要由前端系统（人机交互）、驱动层（数据交互）、运行管理控制、数据管理维护以及系统应用等功能部件组成，整个系统体系架构如图3-1所示。

图3-2 系统软件工作流程

4.关键技术研究

1）需求分析和总体设计

系统不仅对数据链接入车装备本身和车内的各分设备进行要素模拟，还对数据链系统组网和战术运用进行功能模拟，所涉及的装备和系统知识将非常庞大复杂。为了降低系统设计难度、优化系统功能，项目组一方面将坚持采用KSA（Knowledge，Skill，Attitude）的系统分析方法，强化顶层设计；另一方面将进一步加强数据链装备技术和作战运用调研，并分别前往装备承制单位和部队了解最新的装备建设和运用情况，并以此作为需求分析和总体方案设计的重要依据。

2）软硬件一体化集成

系统综合采用软件仿真和硬件模拟的优点，但是为了系统的集成，必须做到软件与硬件技术的无缝连接和集成，这对项目实施过程中的项目管控、模块测试和系统测试带来挑战。项目过程中将使用SVN等版本控制软件对项目的所有源代码和项目文档进行有效的管理，并确保每个单一模块的功能和接口完备性及系统的稳定性，最终实现软硬件的一体化集成。

5.总结

本文主要介绍了基于数据链的模拟训练系统的特点、总体设计和关键技术，提出模拟训练系统区别于实装的最主要优势是“源于实装，高于实装”，不仅仅是模拟训练，最重要的是具备实装系统没有的考核评估功能，这对于模拟训练具有非常的意义。

参考文献：

[1]吕娜，杜思深，张岳彤.数据链理论与系统[M].北京：电子工业出版社，2011（06）.

[2]付国宾，贾国辉，欧春芳.数据链综合训练模拟系统设计[J].指挥控制与仿真，2011，33（01）：104-107

[3]王文政，曹琦.数据链系统通用建模与仿真框架[J]. 指挥控制与仿真，2016，38（04）：102-106