某大型训练模拟器的设计与实现

关键词 ： 模拟器 ； 口设计 ； 接 教控 台 中图分类号 ：Ｊ６ Ｔ７ ２ 文献标识码 ： Ａ 文章编 号 ： ０ ０ ０ （０ ２ ０ ０ １ ０ １ ６— ７７ ２ １ ）８— ００— ２ ０
某型设备 由于价格 昂贵 ， 院校未配 备专用 的检 测设备 ，
长期以来 ， 无法满足教学 中实作训练 的需 要 ； 另外 ， 即便装 备
方法 。
系 统 教 控 台 软 件
系蓑 检 菱 囊理 控
操 作 信
息
的 显
示
设
备
模
拟
＿ － ●－ — － —－ ＿ － －● － － － － ＿ ＿ － ＿
以 太 网
● ＿ ＿ － ＿＿ ＿＿ ＿ ＿ ＿＿ ● － －＿
器
设 备 模 拟 器 软 件
裸 练 台软件
操 线 段 号 场 数 练 导 检 模 传 据
头 信
厶 坝 拟 厶 ０ 感 通
示 波 器 拟 率 计 相 位 微 伏 计
差 测 量 仪
模 １ 台 器 器 讯 口 模 ５ ／ 块 块 模 模 模 控 块 块 块 制
图 ２ 某设 备 训 练模 拟 器 硬 件 组 成 框 图
３ 硬 件 设 计 方 案
系统采用全模拟方案实现系统的主要功 能 ， 模拟设 备外
壳采用 １ １ 物仿 真 ， ：实 结构 、 主要 功能、 作方式 、 操 显示 面板
和数据与真实设备相 同。系统硬件组成框图如图 ２所示 。
系统设计采用分层次结构体系 ， 遵循 自顶 向下 的设计思 想， 设备硬件和软件均 采用模块 化 、 通用 化和标 准化 的设计 思想 ， 确保本系统研制工作中的一致 性 、 协调性和可扩展性 。
设备故 障分析 与应 急处 理的操作使用训练பைடு நூலகம்。
１３ 脱 离 系统 单 独 训 练 ．
可以完成 检测设备 的 日常保养 、 开关 机 、 主要功 能 和操 作技巧的训练 ， 设备模拟器及各个操作 台可 以进行脱 离系统
单独训练 ， 以实现设备 的原理教学 ， 可 设备基本操作 训练等。
１ 主 要 功 能
１ １ 原 理 教 学 ．
模拟器可完成技 术准备 过程 中主要 检测设 备包括 操练
台、 检查台 、 线导组件检测 台、 场传感 器 、 电源组件 、 信号模拟 器等专用检测设备及毫伏表 、 相位计 、 波器 、 压机等通用 示 液 设备 的结构组成 、 工作原理 、 界面显示教学 。
了检测设备 ， 由于该装备使用 、 维修 成本很高 ， 也无法 长期 满 足教学训练使用。大型设备训练模 拟器 的研制 ， 正是 为满足
设备使用人员经常性的训练操作而设计 和实现的 ， 拟器解 模 决了新装备训练所 面临 的难题 ，可满足 院校 教学训 练及 部 队 １常训练的需要 。 ３
管理及操作训练过程 中的信 息采集及在线显示等功能 。
系统 的操作逻 辑 由操 练 台模 拟 器 的 Ｐ Ｃ控 制 ， 内部 Ｌ 在 Ｐ Ｃ的控 制下 ， 现流程 的选 择和 进程信 息 的发送 ； Ｌ 实 通过 各 个检测设备相 连的 Ｐ Ｏ Ｉ Ｕ Ｒ ＦＢ Ｓ总线 控制 各检 测 台模 拟器 及
教控 台是训 练模 拟系统的管理层 ， 系统 的运 行 由教控 机
集 中监控 ， 实现对设 备训 练模 拟系统 训练模 拟设 备 的控制 、
与将来计划建设 的“ 某设 备技术保 障实 验室” 的网络接 口形式为以太 网接 口； 口信息 为操 练台通过 以太网与服 务 接 器（ 教控 台） 连。操 练台对 各检测台进行 控制 ， 向设备模 相 并
１２ 操 作 使 用 训 练 ． 图 １ 系统 组 成 框 图
实现设备 对三种工况 ， 五种状态 的功能联调模拟 。能够
完成 设 备 各 个 检测 台 的初 始 设 定 与 电 缆 的 连 接 与 通 讯 实 现 、
系统 由教控机通过 以太 网与操练 台连接 ， 实现操 作过程
的集 中监控 ， 教控机实现整个 操作训 练逻辑及状态 的集 中处
技术保 障训练模 拟 系统拟采用 Ｐ Ｃ可 编程控制 器 以及 Ｌ
图 ３ 系统软 件 框 图
工控机的混合 控制 方案 。系统 分 为两层 ： 管理层 和测 控层 。
管理层 由教控机完成 ， 前端测控层 由设 备模拟器 及各检测 设
备模拟器组成 。
５ 接 口设 计
５ １ 外 部 接 口 ．
第３ ３卷
第 ８期
四 川 兵 工 学 报
２１ ０ ２年 ８月
【 武器装备理论与技术 】
某 大 型 训 练 模 拟 器 的 设 计 与 实 现
王桂 芹 ， 刘海光 ， 张
（ 海军潜艇学 院 导 弹兵器系 ， 山东 青岛
永
２ ６４ ） ６ ０ ２
摘要 ： 结合某大型训练模拟器的任务需求 ， 设计 和研制 了设备模拟器 ， 分别对 系统功能 、 成 、 组 系统 中的硬件组成 、 软 件设计方 法 、 通信接 口等 内容作 了详细的介绍 。该 模拟器可满足院校教学训练 和部 队 １常训练的需要 。 ３
收稿 日期 ：０ ２— ５—１ ２１ ０ ６ 作者简 介 ： 王桂芹 （９ ７ ）女 ， １７ 一 ， 硕士 ， 讲师 ， 主要从事鱼雷武器作战使用及技 术保 障研究 。
王桂 芹 ， ： 大型训 练模 拟 器的设 计 与 实现 等 某
虑 到 代 码 的可 读 性 、 展 性 ， 成 时 注 意 采 用 模 块 化 的编 程 扩 编
理 ， 向教控 台传递状态及操作 信息 ， 并 操练 台设 计为 Ｐ Ｏ Ｉ Ｒ Ｆ— Ｂ ＳＤ Ｕ Ｐ总站 ， 各个分系统检测台设计 为 Ｐ Ｏ １ Ｕ Ｒ ＦＢ Ｓ从 站 ， 它 们间通过 Ｐ Ｏ ＩＵ Ｒ ＦＢ Ｓ总线连接 ， 各个检测 台通过模 拟实装 的 输入输 出接 口与鱼雷模拟器实现通讯连接 。
２ 系统 组 成
训练模拟 系统 主要 由教控 机、 备模拟 器 、 练 台模 拟 设 操 器 、 查 台模 拟器 、 检 线导检 测 台模 拟器 、 电源组 件、 号模拟 信 器等专用检测设备及毫伏表 、 相位计 、 波器 、 压机等通 用 示 液 设备组成 。系统组成框 图如 图 １ 所示 。