某型模拟训练系统设备信息互联设计

晏卫东,陈 龙,张 伟

(中国人民解放军92941部队41分队,辽宁 葫芦岛 125001)

0 引言

在某型武器装备系统模拟训练工作中，研制开发的模拟训练系统设备包括综合控制台、发射控制台1、发射控制台2、信息生成与舰面设备软模拟控制台和发射装置三维视景模拟控制台。该型武器装备系统结构复杂，其武控系统的技术原理、工作过程、信号关系及作战使用流程等相当繁杂，各设备控制台之间的交换信息很多。为满足武器装备模拟训练系统研制的战术技术指标要求，实现其训练、学习使用要求，需要解决以下问题：

(1)准确模拟原武器系统各设备功能。该型武器装备系统结构复杂，其与国产的其他型武器装备差异较大，该模拟训练系统在模拟各设备的控制台和操作界面的基础上需要准确模拟原武器系统各设备功能，以实现武控系统正确的工作流程。

(2)适应武器系统各设备接口多样化。该型武器装备系统结构复杂，其舰面武控系统的设备接口种类多，需要研制的模拟训练系统要适应原武器系统多样化的各设备接口。

(3)对武器系统各设备进行故障模拟。针对该型武器装备系统研制的模拟训练系统用于部队的技术基础训练和应急处置训练以及专业培训机构的原理教学与实操，旨在帮助舰员深入理解和掌握该型武器装备系统的技术原理和工作过程，熟悉系统控制信号逻辑关系、作战信息流程、应急情况和故障处置方法，解决舰员技术基础训练和应急情况处置训练薄弱等问题，因此需要模拟训练系统具有对武器系统各设备进行故障模拟功能。

(4)提高模拟训练系统的可维护性和可扩展性。该武器装备系统的训练模式、方法、分析评估等与国产其他武器装备型号区别大，其训练维护成本高，研制该型武器装备系统模拟训练系统需要针对其训练使用强度提高模拟训练系统的可维护性和可扩展性。

针对上述需要解决的问题，本文采用分布式以太网交换系统、基于网络技术的信息交换设计方法，实现模拟训练系统设备之间信息互联互通。

1 某型武器装备模拟训练系统设备信息互联设计

某型武器装备模拟训练系统结构框图如图1所示。将原武器系统和模拟训练系统所有设备的交换数据信息进行编码分类设计，同时设计时统系统保证模拟训练设备操作的时空一致性，实现针对该型武器装备模拟训练系统中设备交换信息的设计[1-3]。

图1 某型武器装备模拟训练系统结构框图

根据该型武器装备模拟训练系统总体设计，其所有设备的交换数据信息由综合控制台源信息、发射控制台1源信息、发射控制台2源信息、软模拟控制台源信息组成，包含了模拟训练系统中各设备之间的控制、响应、指挥控制信息、数据等23种源信息。使用点对点、组播、广播三种方式实现该型武器装备模拟训练系统综合控制台、发射控制台1、发射控制台2、软模拟控制台、3D仿真控制台的控制及数据交换。

利用设计的时统系统周期发送的时统数据保证系统的时间同步精度，实现各分系统的自主同步。该型武器装备模拟训练系统各设备控制台之间源信息时间序列图如图2所示。

图2 武器装备模拟训练系统各设备控制台之间源信息时间序列图

将某型武器装备模拟训练系统的所有设备交换信息分类为四类：综合控制台源信息、发射控制台1源信息、发射控制台2源信息、软模拟控制台源信息，将庞大繁杂的该型武器装备系统的武控系统各个设备进行归类整合，使得设备信息互联设计结构清晰、扩展性强、信息传输量大、互联高效，在准确模拟原武器系统功能的基础之上为模拟训练系统的软件研制提供良好的需求设计。

将该型武器装备模拟训练系统的综合控制台源信息设计为由状态询问信息、故障模拟信息、系统设置信息组成。在实现该型武器装备模拟训练系统的武控系统复杂设备之间的状态信息、设置信息的基础上，完成武控系统各设备的故障模拟，使得模拟训练系统实现了系统控制信号逻辑关系、作战信息流程、应急情况和故障情况模拟，满足了模拟训练系统研制技术指标要求。

将该型武器装备模拟训练系统的发射控制台1源信息设计为由节点状态信息、按键信息、错误操作信息、双机协调信息1、设备操作信息1、设备操作信息2组成。

将该型武器装备模拟训练系统的发射控制台2源信息设计为由节点状态信息、按键信息、错误操作信息、双机协调信息2、设备操作信息1、设备操作信息2组成。

将该型武器装备模拟训练系统的软模拟控制台源信息设计为由节点状态信息、导航信息、目指信息、火力兼容信息、1通道～4通道操作信息、5通道～8通道操作信息、发射装置操作信息组成。

该型武器装备系统结构复杂，其与国产其他各型武器装备差异很大，舰面武控系统的设备种类、接口种类多，按照本设计方法将多种类的设备及其接口进行规划分类，使得模拟训练系统适应武器系统各设备接口多样化，提高了模拟训练系统的可维护性和可扩展性。

2 该型武器装备模拟训练系统设备信息互联具体实施

依据某型武器装备模拟训练系统的总体设计，该设备信息互联设计[4-7]包括综合控制台源信息、发射控制台1源信息、发射控制台2源信息、软模拟控制台源信息。

综合控制台源信息设计(部分)、发射控制台1源信息设计(部分)、发射控制台2源信息设计(部分)、软模拟控制台源信息设计(部分)分别如表1～表4所示。

表1 综合控制台源信息设计(部分)表

表2 发射控制台1源信息设计(部分)

表3 发射控制台2源信息设计(部分)

表4 软模拟控制台源信息设计(部分)

3 结论

本文给出了某型武器装备模拟训练系统设备信息互联设计方法，准确模拟出原型武器系统各设备功能，给出武器系统多样化的设备接口，能够对武器系统各设备进行故障模拟，提高模拟训练系统软件的可维护性和可扩展性[8-10]，为模拟训练系统的研制工作提供了软件设计途径。根据此方案完成了模拟训练系统的软件研制工作，所研制的模拟训练设备已经提供给部队使用，为部队的该型号武器装备训练工作解决了实际困难，使用效果良好，为提高部队模拟训练效率发挥着积极的作用。