摘 要：文章設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的模擬訓(xùn)練器具有參數(shù)設(shè)置、通信組網(wǎng)、分解結(jié)合、維修訓(xùn)練等功能，具有較高的軍事、經(jīng)濟(jì)效益和推廣應(yīng)用前景。希望通過(guò)文章的分析，能夠?qū)ο嚓P(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：模擬訓(xùn)練器；維修訓(xùn)練；設(shè)計(jì)

引言

隨著我軍高新裝備的不斷配發(fā)，模擬訓(xùn)練器的研制已經(jīng)在各個(gè)兵種大范圍的開展，但從實(shí)際效果來(lái)看，目前主要局限在對(duì)實(shí)裝操作的模擬訓(xùn)練裝置研制上，較少開展維修模擬訓(xùn)練裝置的研究，歸其原因主要為：經(jīng)過(guò)裝備操作訓(xùn)練，操作步驟較好掌握，便于進(jìn)行操作模擬訓(xùn)練裝置研制；但裝備維修訓(xùn)練，局限于真實(shí)故障的產(chǎn)生和需要維修人員較高的理論水平，不便于實(shí)際模擬?！澳承脱b備超短波通信網(wǎng)模擬訓(xùn)練器”綜合運(yùn)用多種技術(shù)，仿真度較高，可廣泛用于院校、部隊(duì)的教學(xué)與培訓(xùn)，可開展操作使用模擬訓(xùn)練[1]、通信組網(wǎng)操作訓(xùn)練、分解結(jié)合訓(xùn)練、維修模擬訓(xùn)練等科目。

1 系統(tǒng)組成

系統(tǒng)組成包含A站設(shè)備及B站設(shè)備，兩個(gè)站體設(shè)備完全一致，分別包含主控計(jì)算機(jī)1臺(tái)、通信控制設(shè)備模擬裝置1臺(tái)和超短波電臺(tái)模擬裝置1臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)兩站體之間的操作及維修訓(xùn)練。

A站與B站通信時(shí)借助電臺(tái)模擬裝置采用無(wú)線方式實(shí)現(xiàn)，可進(jìn)行話音和數(shù)據(jù)傳輸。在站體內(nèi)部，模擬的單體設(shè)備通過(guò)RS-485總線與主控計(jì)算機(jī)連接，主控計(jì)算機(jī)作為RS-485總線主控設(shè)備，通信控制設(shè)備模擬裝置和超短波電臺(tái)模擬裝置作為子設(shè)備，主控計(jì)算機(jī)可以通過(guò)RS-485總線實(shí)時(shí)在線主動(dòng)查詢和設(shè)置通信控制設(shè)備模擬裝置和超短波電臺(tái)模擬裝置，更加逼近實(shí)裝操作。通過(guò)主控計(jì)算機(jī)還可以設(shè)置超短波電臺(tái)模擬裝置工作狀態(tài)，采集超短波電臺(tái)模擬裝置工作參數(shù)，并與通信控制設(shè)備模擬裝置進(jìn)行組網(wǎng)通信，用于代替實(shí)裝進(jìn)行模擬維修訓(xùn)練。

2 系統(tǒng)功能

超短波通信網(wǎng)模擬訓(xùn)練器具有以下功能：（1）單裝操作訓(xùn)練：能進(jìn)行通信控制設(shè)備的操作使用訓(xùn)練，操作使用方式、操作界面與實(shí)裝一致；能通過(guò)主控計(jì)算機(jī)軟件設(shè)置超短波電臺(tái)模擬訓(xùn)練器的各種參數(shù)。（2）通信組網(wǎng)訓(xùn)練：能進(jìn)行超短波通信網(wǎng)組網(wǎng)訓(xùn)練。（3）分解結(jié)合訓(xùn)練：能進(jìn)行單裝設(shè)備的分解結(jié)合訓(xùn)練，其內(nèi)外部結(jié)構(gòu)與實(shí)裝一致。（4）故障設(shè)置及維修訓(xùn)練：能通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件自動(dòng)、人工手動(dòng)兩種方式設(shè)置并模擬單裝設(shè)備各電路板的故障，其故障現(xiàn)象與實(shí)裝一致；維修訓(xùn)練可以定位至電路板級(jí)，對(duì)故障電路板進(jìn)行換件或通過(guò)主控計(jì)算機(jī)清除故障，可排除單裝設(shè)備故障。

3 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 通信控制設(shè)備模擬裝置

通信控制設(shè)備模擬裝置在內(nèi)、外部結(jié)構(gòu)上與實(shí)裝相同，結(jié)構(gòu)圖如圖2所示，由底板提供總線插槽，總線插槽上插接嵌入式MCU、人機(jī)操作界面、8塊接口板、電源、鍵盤接口、外設(shè)接口等電路板，其中鍵盤控制板和LCD顯示屏位于前面板內(nèi)側(cè)，與實(shí)裝結(jié)構(gòu)一致。采用RS485接口通信方式連接到主控計(jì)算機(jī)，主控計(jì)算機(jī)軟件對(duì)通信控制設(shè)備進(jìn)行設(shè)置，可設(shè)置參數(shù)和模擬故障，MCU根據(jù)主控計(jì)算機(jī)軟件參數(shù)設(shè)置情況，做出相應(yīng)處理。主控計(jì)算機(jī)軟件設(shè)置故障時(shí)，MCU通過(guò)繼電器的斷開控制接口板的通斷，模擬故障現(xiàn)象，學(xué)員根據(jù)故障現(xiàn)象，分析并定位故障位置，及時(shí)維修故障，完成故障維修模擬訓(xùn)練，并從中了解整個(gè)故障分析思路和故障排除過(guò)程，為以后在實(shí)裝維修中打下牢固基礎(chǔ)。

3.2 超短波電臺(tái)模擬裝置

超短波電臺(tái)模擬裝置結(jié)構(gòu)圖如圖3所示，硬件結(jié)構(gòu)包括嵌入式MCU、無(wú)線模塊、RS485通信接口、話機(jī)接口和數(shù)據(jù)設(shè)備接口。其中嵌入式MCU通過(guò)RS485通信協(xié)議和主控計(jì)算機(jī)連接，通過(guò)數(shù)據(jù)設(shè)備接口和通信控制設(shè)備連接，主要接收來(lái)自主控計(jì)算機(jī)軟件設(shè)置的頻段參數(shù)和密鑰，通過(guò)串行接口將數(shù)據(jù)寫入無(wú)線模塊，對(duì)無(wú)線模塊參數(shù)設(shè)置完成后，如果通信雙方電臺(tái)頻率設(shè)置在同一頻段內(nèi)，密鑰相同，兩部無(wú)線電臺(tái)之間就可進(jìn)行話音和數(shù)據(jù)通信。

4 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1 上位機(jī)軟件

主控計(jì)算機(jī)軟件部分主要包括系統(tǒng)通信組網(wǎng)操作設(shè)置、自動(dòng)故障設(shè)置模塊。其中系統(tǒng)通信組網(wǎng)操作包含站體身份選擇模塊、電臺(tái)參數(shù)設(shè)置模塊、鏈路監(jiān)控狀態(tài)模塊、數(shù)據(jù)通信模塊等；自動(dòng)故障設(shè)置包含故障設(shè)置模塊、故障恢復(fù)模塊、考核模塊等。

4.2 超短波電臺(tái)模擬裝置軟件

軟件由通信模塊、話音通信傳輸控制模塊、通信參數(shù)控制模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊組成。通信模塊負(fù)責(zé)模擬電臺(tái)的通信傳輸，一方面數(shù)據(jù)通信傳輸，另一方面進(jìn)行通信參數(shù)的接收，接收到收發(fā)兩方的通信參數(shù)后進(jìn)行判別，是否為正確的通信參數(shù)，如若正確，則進(jìn)行通信傳輸，否則不進(jìn)行通信傳輸，即使有數(shù)據(jù)或話音信號(hào)進(jìn)行傳輸，通信參數(shù)控制模塊必須給出能夠傳輸或不能傳輸?shù)臎Q策。話音通信傳輸控制模塊主要負(fù)責(zé)控制話音傳輸，而數(shù)據(jù)傳輸模塊則負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)通信傳輸。

4.3 通信控制設(shè)備模擬裝置軟件

通信控制設(shè)備一方面進(jìn)行通信監(jiān)聽，另一方面監(jiān)測(cè)用戶輸入進(jìn)行狀態(tài)查詢和參數(shù)設(shè)置，移植了VxWorks實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)，具有多任務(wù)調(diào)度功能，可同時(shí)運(yùn)行多個(gè)進(jìn)程并行工作。

5 結(jié)束語(yǔ)

文章提出并設(shè)計(jì)的模擬訓(xùn)練器，功能齊全，滿足了使用部門對(duì)訓(xùn)練器可靠性和逼真度的多方面要求，較好地解決了院校和部隊(duì)維修保障分隊(duì)訓(xùn)練裝備缺乏及實(shí)裝訓(xùn)練成本高昂的問(wèn)題，起到良好的教學(xué)和訓(xùn)練效果，具有較高的推廣價(jià)值和軍事經(jīng)濟(jì)前景。

參考文獻(xiàn)

[1]蘇群星，劉鵬遠(yuǎn).大型復(fù)雜裝備虛擬維修訓(xùn)練系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].兵工學(xué)報(bào)，2006，27（1）：79-83.