【摘要】本文介紹JUE-75A C船站模擬器的開(kāi)發(fā)研制，針對(duì)模擬器在Windows系統(tǒng)上運(yùn)行，其操作界面的模擬問(wèn)題和設(shè)備通信問(wèn)題，提出了具體的解決方案和軟件實(shí)現(xiàn)過(guò)程。并根據(jù)GMDSS培訓(xùn)的實(shí)際需要，特別提出在具體模擬JUE-75A C船站的同時(shí)，增加了一個(gè)控制程序，用于監(jiān)控模擬器的操作。文章介紹該模擬器控制程序的功能、實(shí)現(xiàn)和可用性。

【關(guān)鍵詞】JUE-75A C船站模擬器控制程序通信局域網(wǎng)

GMDSS教學(xué)是我院針對(duì)船員培訓(xùn)教學(xué)的一個(gè)重要項(xiàng)目。

JUE-75A C船站模擬器是為了更好地開(kāi)展GMDSS培訓(xùn)教學(xué)和加強(qiáng)GMDSS普操員實(shí)操的訓(xùn)練，滿足《STCW公約》有關(guān)船員培訓(xùn)要應(yīng)用模擬器的規(guī)定，進(jìn)一步提高我院GMDSS培訓(xùn)的教學(xué)效果而設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的計(jì)算機(jī)程序。

JUE-75A C船站模擬器是一個(gè)在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的完全模擬JUE-75A C船站操作的應(yīng)用軟件。JUE-75A C船站模擬器由模擬器程序和控制程序二部分組成（如圖），統(tǒng)一配備在一個(gè)局域網(wǎng)上。

模擬器程序完全真實(shí)地模擬JUE-75A C船站的全部功能，包括界面顯示、功能操作和數(shù)據(jù)通信；控制程序則通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通訊實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬器程序控制，包括監(jiān)視、控制模擬器程序的運(yùn)行。從而達(dá)到進(jìn)一步提高GMDSS培訓(xùn)的教學(xué)效果，實(shí)現(xiàn)《STCW公約》有關(guān)船員培訓(xùn)的要求。

一、方案的選擇和論證

模擬器就是用軟件或硬件的手段來(lái)模擬實(shí)際設(shè)備操作和運(yùn)行的一種裝置。學(xué)員可通過(guò)操作模擬器而獲得與實(shí)際設(shè)備相同的理性和感性的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而迅速提高操作水平。模擬器已在生產(chǎn)、生活、科研等各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用，使用模擬器進(jìn)行教學(xué)培訓(xùn)是符合現(xiàn)代教學(xué)潮流的。

根據(jù)GMDSS教學(xué)培訓(xùn)的實(shí)際情況，和有關(guān)模擬器在教學(xué)培訓(xùn)上的使用要求。我們?cè)O(shè)計(jì)JUE-75A C船站模擬器應(yīng)該具有如下一些特點(diǎn)：（1）真實(shí)性—就是具有與實(shí)際設(shè)備一致的操作特性，在功能、界面上也保持一樣，以取得模擬的真實(shí)效果。（2）操作、維護(hù)方便—模擬器是用于教學(xué)培訓(xùn)，要求操作和維護(hù)十分方便。（3）安全性—在操作過(guò)程中不能介入海事衛(wèi)星移動(dòng)特性網(wǎng)，避免學(xué)員誤操作造成對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)的干擾。（4）可升級(jí)性—如果C船站更新版本，相應(yīng)的模擬軟件也能夠升級(jí)。（5）可管理性—模擬器可對(duì)學(xué)員操作進(jìn)行管理，便于統(tǒng)計(jì)成績(jī)和評(píng)價(jià)學(xué)員的操作熟練程度。

鑒于以上要求，我們將JUE-75A C船站模擬器設(shè)計(jì)為模擬器程序和控制程序二個(gè)部分：1.模擬器程序。模擬器程序是JUE-75A C船站模擬器的主體部分，它必須完全真實(shí)地模擬JUE-75A C船站的全部功能，包括船站的參數(shù)設(shè)置、界面顯示、菜單操作、報(bào)文編寫(xiě)和數(shù)據(jù)收發(fā)等。模擬器程序是船員培訓(xùn)的操作工具，配備在一個(gè)局域網(wǎng)的多臺(tái)工作站上。2.控制程序。控制程序是JUE-75A C船站模擬器的輔助部分，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)船站模擬器程序傳送信息，實(shí)現(xiàn)部分岸站的功能。同時(shí)還具有掌握、檢測(cè)和控制同一個(gè)局域網(wǎng)模擬器程序的運(yùn)行?？刂瞥绦蚴墙處熢谀M器培訓(xùn)操作中的管理工具，一個(gè)局域網(wǎng)上配置一個(gè)。

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)JUE-75A C船站模擬器開(kāi)發(fā)的實(shí)際要求，和實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的設(shè)備條件。JUE-75A C船站模擬器選擇在局域網(wǎng)中安裝Windows操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，軟件選用Visual Basic 6.0來(lái)開(kāi)發(fā)。

在軟件研制過(guò)程中，存在幾個(gè)問(wèn)題需要解決：1.模擬器的界面。JUE-75A C船站的軟件是運(yùn)行在DOS操作系統(tǒng)下的應(yīng)用程序，是文本顯示模式；而模擬器運(yùn)行在Windows系統(tǒng)下的應(yīng)用程序，是圖形顯示模式。因此需要有效地解決在圖形顯示模式下實(shí)施文本顯示模式的問(wèn)題。2.模擬器的操作。模擬器程序是供學(xué)員作為通信設(shè)備的培訓(xùn)工具使用的。因此要求完全真實(shí)地模擬JUE-75A C船站的操作過(guò)程。3.模擬器的通信。模擬器程序必須具備真實(shí)設(shè)備通信的相似功能。所謂相似，就是指模擬器之間的通信功能與真實(shí)設(shè)備的通信在操作上要求一樣，但是通信的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)而不是衛(wèi)星系統(tǒng)來(lái)完成。這里最主要的問(wèn)題是模擬器要掌握其它模擬器的運(yùn)行情況，才能有效地發(fā)送數(shù)據(jù)。4.模擬器的監(jiān)控?？刂瞥绦蚴墙處熢谀M器培訓(xùn)操作中的管理工具，應(yīng)該具備如下功能：（1）掌握網(wǎng)絡(luò)上模擬器的運(yùn)行情況。（2）向網(wǎng)絡(luò)上模擬器發(fā)送數(shù)據(jù)和控制信號(hào)。

三、程序開(kāi)發(fā)

針對(duì)軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題，在GMDSS實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有設(shè)備的條件下，對(duì)此逐一進(jìn)行解決。

1.模擬器界面的解決方案

在圖形模式下實(shí)現(xiàn)文本模式的顯示，采用如下方法：

（1）將顯示器的分辨率設(shè)置為640×480，與DOS顯示模式接近。

（2）模擬器的操作界面由一個(gè)窗體擔(dān)當(dāng)，該窗體的屬性設(shè)置如下：

BackColor=H0

BorderStyle=0

WindowState=2

FontSize=12

從而使操作界面與DOS操作界面相同。

（3）模擬器操作界面上所有菜單和對(duì)話框采用PictureBox控件，至于菜單中的命令項(xiàng)和對(duì)話框中的文本內(nèi)容顯示由Label控件完成。

2.模擬器操作的解決方案

由于模擬器操作要求完全真實(shí)地模擬JUE-75A C船站的操作過(guò)程，而JUE-75A C船站的所有操作全部通過(guò)鍵盤完成。因此在軟件設(shè)計(jì)中也只要使用鍵盤操作來(lái)完成人機(jī)交互操作。

這樣在程序設(shè)計(jì)中，只需要對(duì)窗體的KeyPress事件編程就可以了。同時(shí)設(shè)置所有PictureBox控件的Enabled屬性為False，防止觸發(fā)PictureBox控件的KeyPress事件，從而達(dá)到只運(yùn)行窗體的KeyPress事件例程的目的。

3.模擬器通信和監(jiān)控的解決方案

模擬器的通信是在局域網(wǎng)上完成的，所以在設(shè)計(jì)中使用Winsock控件來(lái)完成局域網(wǎng)上的通信工作。

為加強(qiáng)控制程序的控制能力，便于隨時(shí)了解模擬器程序的運(yùn)行情況，采用如下設(shè)計(jì)方法：（1）模擬器程序的每一次操作都向控制程序傳送操作信息，由模擬器程序保留處理。（2）網(wǎng)絡(luò)通信采用“控制程序?qū)δM器程序”的通信方式。模擬器程序只與控制程序建立連接，與其它模擬器程序不發(fā)生關(guān)系。模擬器程序之間的通信，都先將信息發(fā)送給控制程序，由控制程序記錄后，再傳送給目標(biāo)模擬器程序。這樣的設(shè)計(jì)，增加了控制程序的負(fù)擔(dān)，但是對(duì)于JUE-75A C船站這類通過(guò)鍵盤操作的模擬器是不會(huì)影響速度的。

同時(shí)為了便于通信，在程序設(shè)計(jì)中又使用如下方法：

（1）模擬器程序與控制程序之間建立連接，由模擬器程序負(fù)責(zé)連接，控制程序負(fù)責(zé)偵聽(tīng)。

為了有效地建立連接，模擬器程序每隔一段時(shí)間需要運(yùn)行如下程序，直到與控制程序連接上為止：

Ws1.Close

Ws1.RemoteHost =控制程序所在計(jì)算機(jī)IP地址

Ws1.RemotePort =控制程序所在計(jì)算機(jī)連接的端口

Ws1.LocalPort =本地計(jì)算機(jī)連接的端口

Ws1.Connect

而控制程序從啟動(dòng)后，在程序的運(yùn)行過(guò)程中，始終進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)偵聽(tīng)，隨時(shí)接受模擬器的連接申請(qǐng)，并進(jìn)行處理。偵聽(tīng)設(shè)置程序如下：

Ws1.LocalPort =本地端口號(hào)

Ws1.Listen

（2）模擬器程序在使用前需要設(shè)置二項(xiàng)內(nèi)容：控制程序的IP地址和本身名稱。用于連接控制程序和自身標(biāo)識(shí)。

（3）控制程序在啟動(dòng)后，自動(dòng)設(shè)置一個(gè)連接表，列出網(wǎng)絡(luò)上所有連接上的模擬器程序的IP地址和名稱。用于模擬器程序的通信調(diào)度。

四、效果

JUE-75A C船站模擬器完全模擬JUE-75AC船站，除了在衛(wèi)星通信方面由網(wǎng)絡(luò)通信替代外，其余功能與JUE45A-C船站全部相同。

JUE-75A C船站模擬器

參加培訓(xùn)的學(xué)員起用后效果如下：

1.增加可實(shí)操項(xiàng)目

JUE-75A C船站的所有功能和項(xiàng)目都可反復(fù)模擬操作運(yùn)行，突破真實(shí)通信設(shè)備由于費(fèi)用所帶來(lái)的各種限制。

2.增加操作員數(shù)量

由于模擬器是在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，因此可以大量投入使用，供學(xué)員進(jìn)行培訓(xùn)操作。這樣就可以增加操作員的數(shù)量，擴(kuò)大GMDSS培訓(xùn)的規(guī)模。

3.提高培訓(xùn)時(shí)間

原先在真實(shí)通信設(shè)備上操作，由于受到設(shè)備條件的限制，培訓(xùn)學(xué)員的操作時(shí)間很短。投入模擬器后，可以大幅度提高培訓(xùn)學(xué)員的操作時(shí)間。

4.能防止誤報(bào)警

這一點(diǎn)很重要，在實(shí)驗(yàn)室中，學(xué)員不能在操作設(shè)備上進(jìn)行遇險(xiǎn)與報(bào)警的試驗(yàn)和運(yùn)行，在船上就更不行，因此學(xué)員沒(méi)有這方面的操作體驗(yàn)。有些學(xué)員上船后由于操作不當(dāng)，引起誤報(bào)警，影響船舶的正常航行，為此港監(jiān)要求培訓(xùn)點(diǎn)加強(qiáng)這方面的實(shí)操訓(xùn)練。模擬器是解決該問(wèn)題的最佳手段，它可以加強(qiáng)遇險(xiǎn)報(bào)警訓(xùn)練，使問(wèn)題得以在實(shí)驗(yàn)室里解決。

五、模擬器運(yùn)行環(huán)境

1.硬件環(huán)境

模擬器運(yùn)行在CPU為奔騰Ⅲ及以上的計(jì)算機(jī)構(gòu)成的局域網(wǎng)，計(jì)算機(jī)需要配備128M及以上內(nèi)存，硬盤自由空間需10M以上。

如果沒(méi)有局域網(wǎng)，模擬器也可是運(yùn)行，但無(wú)法進(jìn)行數(shù)據(jù)通信和教學(xué)監(jiān)控。

2.軟件環(huán)境

操作系統(tǒng)為Windows 2000及以上版本。

模擬器通過(guò)安裝盤安裝后才能運(yùn)行。如果只有模擬器程序，沒(méi)有安裝盤，則計(jì)算機(jī)上需要安裝Visual Basic 6.0。