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        某型模擬訓(xùn)練系統(tǒng)交互式操作原理流圖設(shè)計(jì)

        2021-07-30 06:58:38晏衛(wèi)東朱紫陌
        機(jī)械工程與自動(dòng)化 2021年2期
        關(guān)鍵詞:定義系統(tǒng)

        晏衛(wèi)東,陳 龍,朱紫陌

        (中國(guó)人民解放軍92941部隊(duì)41分隊(duì),遼寧 葫蘆島 125001)

        0 引言

        某型武器裝備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,其武控系統(tǒng)的技術(shù)原理、工作過程、信號(hào)關(guān)系及作戰(zhàn)使用流程等相當(dāng)繁雜,對(duì)其進(jìn)行訓(xùn)練、學(xué)習(xí)、理解和掌握都很困難。為解決這些問題,所開發(fā)的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)需要具備原理教學(xué)功能,要求在和模擬訓(xùn)練系統(tǒng)進(jìn)行交互操作的過程中同步展示武器系統(tǒng)的技術(shù)原理、工作過程、信號(hào)關(guān)系及作戰(zhàn)使用流程。為滿足某型武器裝備模擬訓(xùn)練系統(tǒng)訓(xùn)練、學(xué)習(xí)使用要求,需要解決以下問題:

        (1) 武控系統(tǒng)技術(shù)原理圖展示方法的設(shè)計(jì)。武控系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜大系統(tǒng),需要合理的、組織規(guī)模巨大的各種電路圖、接線圖、接口圖、信號(hào)關(guān)系圖等,以方便展示學(xué)習(xí)。

        (2) 武控系統(tǒng)技術(shù)原理圖展示關(guān)聯(lián)信息的設(shè)計(jì)。在展示武控系統(tǒng)原理的過程中,往往包含大量的與之關(guān)聯(lián)的信息,例如媒體數(shù)據(jù)、節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)信息、圖例說明信息等,另外還需要在原理展示過程中驅(qū)動(dòng)一些關(guān)聯(lián)的設(shè)備。

        (3) 武控系統(tǒng)技術(shù)原理圖的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。要實(shí)現(xiàn)原理教學(xué)的動(dòng)態(tài)、互操作的效果,需設(shè)計(jì)合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以方便計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)和讀取。

        為此,本文計(jì)了模擬訓(xùn)練系統(tǒng)交互式操作原理流圖。

        1 某型武器裝備模擬訓(xùn)練系統(tǒng)交互式操作流圖設(shè)計(jì)

        圖1為某型武器裝備模擬訓(xùn)練系統(tǒng)組成框圖。為實(shí)現(xiàn)某型武器裝備模擬訓(xùn)練過程中在交互操作的同時(shí),進(jìn)行武控系統(tǒng)技術(shù)原理圖的同步顯示,完成對(duì)武器系統(tǒng)方便快捷的訓(xùn)練學(xué)習(xí),該設(shè)計(jì)由武控系統(tǒng)工作原理圖的XML(可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言)文件描述、系統(tǒng)工作原理圖的分層級(jí)別定義、信息流定義、交互式操作定義、消息驅(qū)動(dòng)、XML文件描述組成。其中武控系統(tǒng)工作原理圖的XML文件描述是由武控系統(tǒng)工作原理電路圖、接線圖、接口圖、信號(hào)關(guān)系圖的XML文件描述組成;系統(tǒng)工作原理圖的分層級(jí)別定義是由分層級(jí)別定義標(biāo)識(shí)組成;由它們共同完成龐大、繁雜的武控系統(tǒng)技術(shù)原理圖的形式描述。信息流定義是由系統(tǒng)層級(jí)劃分、信息流圖中的圖元定義、信息流圖及其關(guān)聯(lián)文件的命名規(guī)則、索引方法組成;交互式操作定義是由操作命令信息、操作命令鍵碼組成;消息驅(qū)動(dòng)是由流經(jīng)的起始儀器設(shè)備、流經(jīng)的中間儀器設(shè)備、流經(jīng)的截止儀器設(shè)備組成,由它們共同組成復(fù)雜武控系統(tǒng)交互式操作的同時(shí)展示技術(shù)原理圖時(shí)所需的關(guān)聯(lián)信息。XML文件描述是由信息流圖的顯示方式、信息流圖的顯示內(nèi)容、信息流圖的隱藏信息、關(guān)聯(lián)的多媒體信息組成,由它們實(shí)現(xiàn)武控系統(tǒng)技術(shù)原理圖的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。

        圖1 某型武器裝備模擬訓(xùn)練系統(tǒng)組成框圖

        某型武器裝備武控系統(tǒng)的技術(shù)原理、工作過程、信號(hào)關(guān)系及作戰(zhàn)使用流程等相當(dāng)繁雜,為研制其模擬訓(xùn)練系統(tǒng)帶來相當(dāng)大的困難。采用武控系統(tǒng)工作原理圖的XML文件描述、系統(tǒng)工作原理圖的分層級(jí)別定義,完成龐大復(fù)雜的武控系統(tǒng)技術(shù)原理圖的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn),通過原理邏輯關(guān)系、層級(jí)關(guān)系、觸發(fā)激勵(lì)關(guān)系、工作流關(guān)系等組織規(guī)模巨大的各種電路圖、接線圖、接口圖、信號(hào)關(guān)系圖,使得龐雜的多種類武控系統(tǒng)技術(shù)原理圖由交互式操作觸發(fā)后實(shí)時(shí)展示變得方便快捷。

        在訓(xùn)練學(xué)習(xí)過程中,交互式操作流圖是在仿實(shí)裝發(fā)射控制臺(tái)和模擬臺(tái)之間進(jìn)行實(shí)際操作時(shí)將操作命令信息發(fā)送給綜控臺(tái),綜控臺(tái)接收到發(fā)射控制臺(tái)發(fā)送的操作命令信息(相對(duì)應(yīng)的操作鍵碼)后,按照每一個(gè)操作命令(相對(duì)應(yīng)的操作鍵碼)實(shí)時(shí)響應(yīng)其信息流的實(shí)時(shí)顯示以及多媒體的展示。由軟件實(shí)現(xiàn)的功能可以滿足訓(xùn)練系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)要求,實(shí)現(xiàn)在模擬戰(zhàn)斗狀態(tài)下操作人員完成武控發(fā)射控制臺(tái)的訓(xùn)練實(shí)操動(dòng)作,同時(shí)完成對(duì)某型武器裝備武控系統(tǒng)原理的生動(dòng)、形象的多媒體交互操作式訓(xùn)練學(xué)習(xí),把繁雜龐大的武控系統(tǒng)技術(shù)原理的學(xué)習(xí)變得方便簡(jiǎn)捷。

        XML文件描述是由信息流圖的顯示方式、信息流圖的顯示內(nèi)容、信息流圖的隱藏信息、關(guān)聯(lián)的多媒體信息組成,它們實(shí)現(xiàn)武控系統(tǒng)技術(shù)原理圖的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),使得所研制的軟件在實(shí)現(xiàn)某型武器裝備武控系統(tǒng)模擬訓(xùn)練功能的基礎(chǔ)上,達(dá)到運(yùn)行效率提高、降低存儲(chǔ)空間、節(jié)約軟件進(jìn)程運(yùn)行使用資源的效果。某型武器裝備模擬訓(xùn)練系統(tǒng)流圖XML文件顯示效果示意圖如圖2所示。

        圖2 武器裝備模擬訓(xùn)練系統(tǒng)流圖XML文件顯示效果示意圖

        2 某型武器裝備模擬訓(xùn)練系統(tǒng)交互式操作流圖具體實(shí)施

        2.1 操作流圖總體描述

        操作流圖包括:武控系統(tǒng)工作原理圖的XML文件描述、系統(tǒng)工作原理圖的分層級(jí)別定義、信息流定義、交互式操作定義、消息驅(qū)動(dòng)、XML文件描述。

        2.2 武控系統(tǒng)工作原理圖的XML文件描述

        某型武器裝備系統(tǒng)的武控系統(tǒng)工作原理圖包括系統(tǒng)組成圖、信息流圖、子設(shè)備(儀器)原理圖、子設(shè)備(儀器)電路圖和子設(shè)備(儀器)詳細(xì)電路圖等,遵循總體到局部,概略到詳細(xì)的原理展示原則。

        2.3 系統(tǒng)工作原理圖的分層級(jí)別定義

        某型武器裝備系統(tǒng)的武控系統(tǒng)工作原理圖分層和級(jí)別定義如下:

        (1) 1級(jí)信息流圖為武器裝備系統(tǒng)1~4通道組成圖;

        (2) 2級(jí)信息流圖為武器裝備系統(tǒng)火控系統(tǒng)1~4通道信息流圖;

        (3) 3級(jí)信息流圖為武器裝備系統(tǒng)火控系統(tǒng)子設(shè)備(儀器)原理圖或功能框圖;

        (4) 4級(jí)信息流圖為武器裝備系統(tǒng)火控系統(tǒng)子設(shè)備(儀器)電路連接圖;

        (5) 5級(jí)信息流圖為武器裝備系統(tǒng)火控系統(tǒng)子設(shè)備(儀器)詳細(xì)電路圖。

        2.4 信息流定義

        信息流由系統(tǒng)層級(jí)劃分、信息流圖中的圖元定義、信息流圖及其關(guān)聯(lián)文件的命名規(guī)則、索引方法組成。如圖3所示,信息流圖中的線、控件代碼定義如下:代碼共7位,以代碼1 2 01 001為例,從左到右,第1位:圖的級(jí)別號(hào)碼,1為1級(jí)圖,2為2級(jí)圖;第2位:0為儀器,1為單向連接線,2為雙向連接線;第3、4位:子級(jí)圖的序號(hào);第5、6、7位:設(shè)備或連接線的序號(hào)。

        圖3 信息流圖定義

        2.5 交互式操作定義

        交互式操作由操作命令信息、操作命令鍵碼組成。在流圖展示過程中,需要展示一些媒體文件,例如解釋性的文字、原理講解的音頻或圖片。這些媒體文件的展示需要通過流圖中某些事件(原理圖流經(jīng)某控件或是有操作、模擬臺(tái)上有操作)來觸發(fā)。對(duì)這些媒體文件進(jìn)行編碼以適應(yīng)快速索引。

        文本文件為txt格式文件,其內(nèi)容的第一行為視頻矩陣控制字符串,如果沒有視頻矩陣控制動(dòng)作時(shí)為空行;聲音文件為mp3格式文件;視頻文件為mpg格式文件。具體文件名稱定義(文本文件為例)如圖4所示。其中,控件號(hào)為每一張圖中對(duì)應(yīng)的控件號(hào),包括線、矩形框(根據(jù)控件號(hào)可以確定是哪張圖文件,如:控件號(hào)為1000012相對(duì)應(yīng)的圖文件為1000000.XML,參考圖文件定義);鍵碼消息驅(qū)動(dòng)為發(fā)控臺(tái)和軟模擬臺(tái)發(fā)送出的鍵碼。

        圖4 具體文件名稱定義

        2.6 消息驅(qū)動(dòng)

        消息驅(qū)動(dòng)由流經(jīng)的起始儀器設(shè)備、流經(jīng)的中間儀器設(shè)備、流經(jīng)的截止儀器設(shè)備組成。

        2.7 XML文件描述

        3 結(jié)論

        本文給出了某型武器裝備模擬訓(xùn)練系統(tǒng)交互式操作流圖的設(shè)計(jì)方法,解決了模擬訓(xùn)練系統(tǒng)總體方案中提出的問題,為模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的研制工作提供了軟件設(shè)計(jì)途徑。根據(jù)此方案完成了模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的軟件研制工作,所研制的模擬訓(xùn)練設(shè)備已經(jīng)為部隊(duì)所使用,為部隊(duì)的該型號(hào)武器裝備訓(xùn)練工作解決了實(shí)際困難,使用效果良好,為提高部隊(duì)模擬訓(xùn)練效率發(fā)揮著積極的作用。

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