單時卓

(中國人民解放軍 92941部隊，遼寧 葫蘆島 125001)

0 引言

目前，裝備試驗和艦艇部隊的訓(xùn)練主要包括實彈打靶、靶標跟飛以及本艦武器系統(tǒng)訓(xùn)練等手段，前兩種訓(xùn)練手段組織復(fù)雜、成本高，不能滿足日常訓(xùn)練的要求，而本艦武器系統(tǒng)訓(xùn)練作為常態(tài)化訓(xùn)練的有效手段，由于受到現(xiàn)有導(dǎo)彈模擬器的能力制約，不能達到逼真或?qū)崙?zhàn)的訓(xùn)練效果。近20年，美軍持續(xù)強化LVC概念，利用合成環(huán)境集成實裝，并統(tǒng)一模擬器架構(gòu)，達到“真實-虛擬-構(gòu)造仿真”的訓(xùn)練環(huán)境[1]。靶場采用同樣的發(fā)展思路，基于外部復(fù)雜目標環(huán)境構(gòu)建和內(nèi)場仿真交匯的內(nèi)外場聯(lián)合試訓(xùn)方式[2]，為艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)試驗訓(xùn)練提供了更加經(jīng)濟、簡單、實用的試訓(xùn)保障手段，較好的適應(yīng)了新形勢下艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)試驗與實戰(zhàn)化訓(xùn)練需求。某系列化導(dǎo)彈試訓(xùn)多任務(wù)模擬設(shè)備是內(nèi)外場聯(lián)合試訓(xùn)保障條件建設(shè)的重要組成部分，其具有小型化、便攜式、操作方便、功能強大等優(yōu)點，能夠?qū)崿F(xiàn)武器系統(tǒng)在不同工作狀態(tài)且非實彈條件下的作戰(zhàn)全流程模擬，保障了艦面實裝的發(fā)射閉環(huán)工作。該通用模擬設(shè)備可在作戰(zhàn)、訓(xùn)練兩種工作狀態(tài)下模擬實彈，有效解決了部隊配套模擬器型號單一、狀態(tài)固化(訓(xùn)練)、數(shù)量有限等制約實戰(zhàn)化試訓(xùn)任務(wù)開展的瓶頸難題，滿足了當(dāng)前裝備試驗與部隊訓(xùn)練急需，同時開創(chuàng)了系列化、多用途導(dǎo)彈模擬設(shè)備研制的新模式。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理

1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由硬件和軟件組成。采用以嵌入式微處理器為核心單元的模塊化設(shè)計，便于發(fā)射系統(tǒng)的維護，同時可增加與發(fā)射系統(tǒng)的信息交互性；具有真實導(dǎo)彈的電氣接口，與發(fā)射控制系統(tǒng)通過臍帶電纜進行硬件接口連接，根據(jù)發(fā)射控制系統(tǒng)的命令和信息，模擬設(shè)備響應(yīng)執(zhí)行并反饋。為實現(xiàn)模擬設(shè)備的功能性能要求，模擬設(shè)備軟件需要并行處理多個任務(wù)，每個任務(wù)負責(zé)完成一部分工作，系統(tǒng)軟件通過μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)實時高效地完成任務(wù)之間的調(diào)度，從而保證系統(tǒng)對信息采集及處理的高實時性要求，極大程度上滿足導(dǎo)彈發(fā)射全部工作過程的需要。

系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示，原理結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖1 模擬設(shè)備硬件結(jié)構(gòu)圖

圖2 模擬設(shè)備原理結(jié)構(gòu)圖

系統(tǒng)軟件體系結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 模擬設(shè)備軟件體系結(jié)構(gòu)圖

1.2 工作原理

模擬設(shè)備工作過程是根據(jù)上級武器控制指令信息，按照相關(guān)匹配的通信協(xié)議，采用軟硬件集成與獨立分支工作流程設(shè)計，完成響應(yīng)與應(yīng)答的模擬動作，當(dāng)進入導(dǎo)彈不可逆工作模擬流程后，其工作特點與常規(guī)模擬器一致。但有別于常規(guī)的導(dǎo)彈模擬器，該設(shè)備通過硬件設(shè)置彈型，軟件識別彈型碼實現(xiàn)彈型模擬，通過硬件設(shè)置狀態(tài)，軟件識別工作狀態(tài)碼實現(xiàn)狀態(tài)模擬，通過獨立多通道配置實現(xiàn)多數(shù)量模擬，從而實現(xiàn)針對不同任務(wù)保障的多功能、多用途工作原理。

模擬設(shè)備工作流程如圖4所示。

圖4 模擬設(shè)備工作流程圖

武器系統(tǒng)通過武器控制臺對導(dǎo)彈進行發(fā)射控制操作，在武器系統(tǒng)工作過程中，當(dāng)模擬設(shè)備收到發(fā)控系統(tǒng)傳送的作戰(zhàn)指令后，實時模擬導(dǎo)彈在位查詢、導(dǎo)彈加/斷電、彈位選擇、導(dǎo)彈初始參數(shù)裝訂、導(dǎo)彈發(fā)射過程的信號回路，回告信息給發(fā)射系統(tǒng)和武器系統(tǒng)。同時，模擬設(shè)備通過采集模擬電路信號，實時顯示導(dǎo)彈彈上各節(jié)點信號。其主要工作流程為：

1)在模擬設(shè)備準備階段，模擬設(shè)備通過連接器與外部設(shè)備進行連接，并根據(jù)撥碼開關(guān)設(shè)置彈型和狀態(tài)；發(fā)控單元供電后，對模擬設(shè)備進行供電，嵌入式處理器完成主函數(shù)啟動后響應(yīng)分支函數(shù)的調(diào)用。

2)在導(dǎo)彈供電過程中，模擬設(shè)備完成導(dǎo)彈供電回路，模擬輸出電壓信號，輸出電流。

3)在彈上機自檢過程中，模擬設(shè)備接收上級武器控制設(shè)備發(fā)送的“彈上機自檢”命令，回復(fù)響應(yīng)的應(yīng)答信息進行響應(yīng)，當(dāng)收到上級設(shè)備發(fā)送的“彈上機自檢結(jié)果下傳”后，模擬設(shè)備回復(fù)響應(yīng)彈型的自檢結(jié)果信息。

4)模擬設(shè)備接收上級設(shè)備發(fā)送的“慣導(dǎo)對準”命令，回復(fù)響應(yīng)的應(yīng)答信息進行響應(yīng)，當(dāng)收到上級設(shè)備發(fā)送的“慣導(dǎo)對準結(jié)果下傳”后，模擬設(shè)備回復(fù)響應(yīng)彈型的自檢結(jié)果信息。

5)在導(dǎo)彈發(fā)射階段，模擬電池、燃氣發(fā)生器激活回路，激活后，模擬輸出電壓信號，輸出電流。

6)同時，模擬設(shè)備軟件完成上級設(shè)備的飛控命令響應(yīng)回復(fù)，并根據(jù)彈型回傳響應(yīng)的參數(shù)信息。

2 方案設(shè)計

該設(shè)備以某系列導(dǎo)彈為對象，按照不同任務(wù)需求針對性研制的導(dǎo)彈模擬設(shè)備，通過集成彈地電氣接口、需求設(shè)置、彈地信息交互和工作過程仿真等設(shè)計，完成高一致性導(dǎo)彈通用模擬裝置設(shè)計[3]，具備對彈型、導(dǎo)彈工作狀態(tài)和導(dǎo)彈數(shù)量進行適裝匹配的能力，可在彈庫非作戰(zhàn)位置進行布設(shè)，為部隊開展的新樣式、新模式的裝備試驗鑒定和實戰(zhàn)化訓(xùn)練等軍事任務(wù)提供所需的導(dǎo)彈模擬環(huán)境。

通過與真彈一致的接口接入武器系統(tǒng)，主要用于接收武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)指令，完成導(dǎo)彈架上環(huán)節(jié)的工作過程，并實時向武器系統(tǒng)模擬回送同真彈一致的各項工作信息[4]?？梢酝瑫r模擬多枚導(dǎo)彈，并可同時、獨立按照發(fā)射系統(tǒng)和武器系統(tǒng)給出的作戰(zhàn)指令進行導(dǎo)彈工作模擬。通過硬件電氣接口與發(fā)控系統(tǒng)連接實現(xiàn)導(dǎo)彈數(shù)量的模擬；通過人工選擇控制實現(xiàn)彈型和工作狀態(tài)的模擬；通過接收武器系統(tǒng)信號指令，按照系統(tǒng)軟件邏輯進行分時響應(yīng)多任務(wù)處理，并引入多彈型、多狀態(tài)自主可控電路設(shè)計[5]，為武器系統(tǒng)提供導(dǎo)彈架上工作的加/斷電、狀態(tài)、離架等各類時序信號，配合艦載武器系統(tǒng)完成各項試訓(xùn)任務(wù)；通過結(jié)構(gòu)設(shè)計、硬件設(shè)計、軟件設(shè)計、可靠性設(shè)計、標準化設(shè)計、安全性設(shè)計及電磁兼容性設(shè)計，實現(xiàn)系列化、多功能的使用要求。

2.1 系統(tǒng)功能

該設(shè)備與發(fā)射系統(tǒng)相連接，用于模擬導(dǎo)彈架上行為，能夠為導(dǎo)彈武器系統(tǒng)提供導(dǎo)彈架上信號，正常按時序接收、模擬、反饋相關(guān)控制信號，閉合武器系統(tǒng)完成導(dǎo)彈離架前的完整作戰(zhàn)過程，配合武器系統(tǒng)完成功能性能檢查、武器系統(tǒng)訓(xùn)練、武器系統(tǒng)作戰(zhàn)演練等實際任務(wù)。同時具有導(dǎo)彈操作過程顯示功能，便于工作過程狀態(tài)監(jiān)視和故障定位。其主要功能包括[6-7]：

1)模擬彈上信息處理器通信接口，完成彈地通信過程的等效模擬；

2)模擬彈上設(shè)備工作過程，完成包括導(dǎo)彈加/斷電、設(shè)備自檢、裝訂參數(shù)、各通路激活、啟動飛控、導(dǎo)彈離架、信號回告等時序信號回路的等效模擬；

3)模擬彈上電氣工作過程，完成包括彈上電池工作狀態(tài)、電氣控制工作狀態(tài)的等效模擬；

4)可選擇性模擬同系列的不同彈型，包括同系列化導(dǎo)彈的基本型、升級型；

5)可選擇性模擬武器系統(tǒng)適配的工作模式，包括模擬器工作模式或?qū)崗椆ぷ髂Ｊ剑?/p>

6)同時模擬多發(fā)導(dǎo)彈(現(xiàn)有基礎(chǔ)上數(shù)量可拓展)離架前的工作過程及節(jié)點狀態(tài)；

7)能夠?qū)崿F(xiàn)彈型設(shè)置、類型設(shè)置、導(dǎo)彈供電、各通路激活、慣導(dǎo)狀態(tài)、導(dǎo)彈起飛等工作節(jié)點顯示功能。

8)可配合武器系統(tǒng)完成自檢、訓(xùn)練、演練及故障檢測。

2.2 主要指標

在研究分析某系列艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)裝備使用要求的基礎(chǔ)上，確定模擬設(shè)備的主要技術(shù)指標，保證其具備配合武器系統(tǒng)完成特定軍事任務(wù)的能力。其總體層面主要功能、性能技術(shù)指標可以概括為：接口電氣、狀態(tài)顯示、供電回路、供電激活回路、彈型設(shè)置、工作狀態(tài)設(shè)置、彈地通信、通信速率、信號時序、連續(xù)工作時間、電源電路特性、外形尺寸、可靠性、維修性、測試性、電磁兼容性和三防性能等[8-9]。

2.3 關(guān)鍵技術(shù)

采用嵌入式微系統(tǒng)電路設(shè)計技術(shù)，提出了基于ARM+FPGA的多功能硬件接口集成方法[10-12]，并建立了無源識別與有源信息確認的雙重安全設(shè)計機制，實現(xiàn)了系列導(dǎo)彈多彈型、多狀態(tài)、多數(shù)量組合的導(dǎo)彈模擬背景，為了保證該模擬設(shè)備的保障真實性與實用性，以某系列化武器系統(tǒng)工作原理為基礎(chǔ)，對四方面關(guān)鍵性技術(shù)進行了設(shè)計與實現(xiàn)。

1)兼容系列化彈型設(shè)計與實現(xiàn)

彈型設(shè)置集成在該模擬設(shè)備電氣接口中，電氣接口采用不同的分離信號線方式[13]，進行多類彈型的導(dǎo)通信號線搭建。在該通路中引入撥碼開關(guān)進行多條分立信號的通斷控制，外部設(shè)備通過檢測模擬設(shè)備內(nèi)部分立信號線，完成不同導(dǎo)彈類型的無源識別，從而區(qū)別不同彈型狀態(tài)。同時在不同導(dǎo)通電路中接入I/O采集點，在模擬設(shè)備加電時，該導(dǎo)通信號通過可編程數(shù)字量I/O引入嵌入式ARM處理器中，ARM處理器通過檢測該點數(shù)字量I/O值完成模擬設(shè)備自身識別彈型上的判斷，模擬設(shè)備軟件根據(jù)識別的彈型完成響應(yīng)的軟件分支，同步將帶有彈型標識的信息回告給武器系統(tǒng)，完成系列化導(dǎo)彈不同彈型設(shè)計的實現(xiàn)。

2)兼容兩種工作模式設(shè)計與實現(xiàn)

兩種工作模式設(shè)置通過電路控制實現(xiàn)，在電路中串入撥碼開關(guān)進行電路控制，并引入可編程數(shù)字量I/O以感知開關(guān)的閉合、數(shù)字事件的觸發(fā)或固態(tài)繼電器的動作，從而對電路的通斷進行判斷，設(shè)置撥碼位置使電路導(dǎo)通或者斷開，完成模擬器和導(dǎo)彈兩種工作模式的設(shè)置。在電路接通或者斷開時，I/O采集模塊識別該信號，內(nèi)部嵌入式ARM處理器通過I/O信號進行工作模式的的判斷，從而控制軟件進入相應(yīng)的分支，完成工作流程。

3)多通道相互獨立設(shè)計與實現(xiàn)

模擬設(shè)備采用相互獨立多通道接口實現(xiàn)一個模擬設(shè)備具有模擬多發(fā)導(dǎo)彈的功能。不同通道分別采用相互獨立的連接器、電源模塊、撥碼開關(guān)模塊、通信模塊、繼電器控制與狀態(tài)顯示模塊配合模擬設(shè)備軟件完成多通道功能的實現(xiàn)。

4)檢測與故障定位設(shè)計與實現(xiàn)

運用PHM實時管理技術(shù)[14]，引入分立信號控制手段，完成模擬結(jié)果識別，通過數(shù)字采集技術(shù)，對模擬接口電路進行信號實時采集，實現(xiàn)彈型種類、工作狀態(tài)的判斷顯示，按發(fā)射流程精準控制導(dǎo)彈加/斷電、彈上機供電、通路激活、導(dǎo)彈起飛等彈上信號的反饋，回告各節(jié)點信息給武器系統(tǒng)，在模擬設(shè)備與武控系統(tǒng)顯示界面直觀查看與判斷各工作節(jié)點完成情況，實現(xiàn)過程深度監(jiān)測和故障定位的功能。

3 硬件設(shè)計

3.1 硬件組成

設(shè)備硬件主要由結(jié)構(gòu)箱體、連接器、指示燈、撥碼開關(guān)、專用模擬板等組成。在模擬設(shè)備加電之前，根據(jù)不同要求通過撥碼開關(guān)對導(dǎo)彈類型和狀態(tài)進行設(shè)置；模擬設(shè)備是通過與真實導(dǎo)彈相同的連接器電氣接口進行加電，在嵌入式處理器啟動后，完成模擬設(shè)備自檢，通過模擬彈上信息處理器通信接口，完成彈地通信過程、模擬彈上設(shè)備工作狀態(tài)，包括導(dǎo)彈加電回路、遙測加電回路、彈上電氣控制裝置回路等；模擬彈上電池工作狀態(tài)及電氣控制裝置工作狀態(tài)；模擬設(shè)備在工作時使用指示燈信號顯示當(dāng)前的工作狀態(tài)，顯示內(nèi)容包括模擬設(shè)備供電、遙測供電、導(dǎo)彈供電、導(dǎo)彈起飛等時序信號指示。

3.2 硬件方案設(shè)計

3.2.1 結(jié)構(gòu)箱體

箱體材料為不銹鋼板，表面噴涂防腐漆，可拆卸部分與箱體連接處采用導(dǎo)電材料進行密封，并作防水處理，以保證EMC與防潮防水的要求；有4路對外接口，位于箱體正上方，其中兩路安裝專用連接器，另外預(yù)留兩路用于功能擴展；前面板安裝工作狀態(tài)指示燈與撥碼開關(guān)；兩側(cè)安裝塑膠把手，底部安裝橡膠腳墊；內(nèi)部安裝熱鍍鋅板，用于固定PCB主板。

箱體3D效果如圖5所示。

圖5 箱體效果圖

3.2.2 連接器

連接器與真實導(dǎo)彈的連接電纜接口一致，是模擬設(shè)備與發(fā)射系統(tǒng)的電氣和通訊接口，密封于箱體上方，用于與導(dǎo)彈發(fā)控電纜相連接。

3.2.3 指示燈和撥碼開關(guān)

指示燈和撥碼開關(guān)位于箱體的正前方，由上至下共分為四組，分別配合模擬4組導(dǎo)彈通道，共24個指示燈和8個撥碼開關(guān)，指示燈用于顯示各個節(jié)點工作狀態(tài)，撥碼開關(guān)用于設(shè)置彈型以及進行工作狀態(tài)切換。

指示燈和撥碼開關(guān)設(shè)計效果如圖6所示。

圖6 指示燈與撥碼開關(guān)效果圖

3.2.4 專用模擬板

專用模擬板為模擬設(shè)備核心組件，直接同連接器進行連接，用于模擬導(dǎo)彈工作過程，完成彈地通訊。通過PCB板集成電源模塊、通信模塊、撥碼設(shè)置模塊、狀態(tài)顯示模塊、處理模塊，完成模擬設(shè)備加電自檢、彈型選擇、工作模式選擇、電路控制、時序節(jié)點處理、指令接收與反饋、導(dǎo)彈離架信號產(chǎn)生等導(dǎo)彈架上工作過程的等效模擬。

3.3 硬件模塊設(shè)計

按照設(shè)備功能要求，硬件主要可細分為電源模塊、通信模塊、撥碼設(shè)置模塊和狀態(tài)顯示模塊四部分。

3.3.1 電源模塊

輸入為28 VDC，包括濾波電路、防反接電路、一組3.3 VDC電源輸出、一組5 VDC電源輸出、一組48 V電源輸出、一組28 V電源輸出，用于保障各模塊供電。

3.3.2 通信模塊

多個RS422通信接口，由芯片隔離后與嵌入式處理器通信，模擬彈上信息處理器通信功能，模擬器軟件加載在嵌入式處理器內(nèi)，按照彈型設(shè)置相關(guān)信息完成對應(yīng)類型導(dǎo)彈的各項通信任務(wù)。

3.3.3 撥碼設(shè)置模塊

多組撥碼開關(guān)，撥碼開關(guān)為“8421”碼開關(guān)，由光耦隔離后與嵌入式處理器通信，通過撥碼設(shè)置完成不同導(dǎo)彈類型和工作狀態(tài)的切換。

3.3.4 狀態(tài)顯示模塊

由繼電器和LED顯示燈組成。此模塊通過外部的信號實現(xiàn)繼電器的導(dǎo)通和關(guān)斷，控制LED的點亮與熄滅，來模擬電路的工作狀態(tài)。

模擬設(shè)備硬件模塊關(guān)聯(lián)原理如圖7所示。

圖7 硬件模塊關(guān)聯(lián)原理框圖

4 軟件設(shè)計

4.1 軟件組成

系統(tǒng)軟件由技術(shù)應(yīng)用軟件和標準化軟件組成。技術(shù)應(yīng)用軟件用于支撐整體系統(tǒng)功能的實現(xiàn)，主要包括初始化模塊、命令處理模塊[15]、通信模塊。其中，命令處理模塊主要包括彈上設(shè)備自檢命令模塊、彈上設(shè)備自檢結(jié)果下傳命令模塊、上傳裝訂參數(shù)命令模塊、下傳裝訂參數(shù)命令模塊、啟動飛行控制程序命令模塊、靜態(tài)導(dǎo)航命令模塊、靜態(tài)導(dǎo)航結(jié)果下傳命令模塊等。標準化軟件用于底層軟件的建立、軟硬件接口的配置實現(xiàn)、底層軟件提供應(yīng)用層軟件的封裝。軟件體系設(shè)計如圖8所示。

圖8 軟件體系設(shè)計圖

4.2 軟件方案設(shè)計

模擬設(shè)備軟件為基于ARM的嵌入式軟件，主要使用到ARM的GPIO和UART功能[16-18]，通過GPIO設(shè)置軟件系統(tǒng)的工作模式，通過UART2實現(xiàn)串行RS422通信。軟件運行在每個專用模擬通道模塊計算機模擬板的單片機上，CPU片內(nèi)RAM和FLASH為主程序的存儲單元，運行環(huán)境為無操作系統(tǒng)快速啟動環(huán)境。

模擬設(shè)備軟件主要用來完成模擬導(dǎo)彈上電自檢，完成與發(fā)控系統(tǒng)的信息交互，接收發(fā)控系統(tǒng)的命令，模擬導(dǎo)彈執(zhí)行相應(yīng)操作，配合完成導(dǎo)彈的測試和發(fā)射控制等信息交互。根據(jù)模擬設(shè)備的工作要求，更好地達到試訓(xùn)多任務(wù)保障目的，對軟件方案設(shè)計[19-20]如下：

1)模擬設(shè)備系統(tǒng)軟件與武器系統(tǒng)在導(dǎo)彈準備中彈上機自檢、彈上機自檢結(jié)果回傳信息交互。接收武器系統(tǒng)命令，并回復(fù)相應(yīng)的應(yīng)答信息，在接收進行彈上機自檢結(jié)果回傳指令后，再依據(jù)彈型進行相應(yīng)固態(tài)命令的回復(fù)。

2)模擬設(shè)備系統(tǒng)軟件與武器系統(tǒng)在導(dǎo)彈準備中裝訂參數(shù)、參數(shù)下傳信息交互。接收武器系統(tǒng)命令，并回復(fù)響應(yīng)的應(yīng)答信息，在接收進行參數(shù)下傳指令后，再依據(jù)彈型進行響應(yīng)固態(tài)命令的回復(fù)。

3)模擬設(shè)備系統(tǒng)軟件與武器系統(tǒng)在導(dǎo)彈準備中專項檢查結(jié)果下傳信息交互。接收武器系統(tǒng)命令，并回復(fù)響應(yīng)的應(yīng)答信息，在接收進行檢查結(jié)果下傳指令后，再依據(jù)彈型進行響應(yīng)固態(tài)命令的回復(fù)。

4)模擬設(shè)備系統(tǒng)軟件與武器系統(tǒng)在模擬導(dǎo)彈發(fā)射階段啟動飛控命令的響應(yīng)。接收各節(jié)點時序消息隊列后，及時回復(fù)協(xié)議中的應(yīng)答信息，真實模擬彈地通訊與導(dǎo)彈不可逆工作過程。

4.3 軟件接口設(shè)計

軟件系統(tǒng)內(nèi)部運行關(guān)系主要是通過接口函數(shù)來實現(xiàn)，模擬設(shè)備軟件內(nèi)部接口相互獨立。數(shù)據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)訪問關(guān)系如表1所示。

表1 數(shù)據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)訪問關(guān)系

4.4 軟件流程設(shè)計

模擬設(shè)備軟件通過內(nèi)部通信接口與外部及內(nèi)部組件進行信息交換。模擬設(shè)備與發(fā)射控制系統(tǒng)通過RS-422總線相連，進行命令及數(shù)據(jù)傳輸。模擬設(shè)備加電復(fù)位后由boot程序?qū)⒁龑?dǎo)軟件由EPROM加載到芯片的內(nèi)部RAM中運行，引導(dǎo)軟件自動完成軟件加載、軟件初始化、上電自檢，之后開始等待彈地命令，當(dāng)收到命令時則執(zhí)行相應(yīng)的操作，進行各種初值、參數(shù)及控制信息的傳輸。彈地通訊采用異步串行通訊方式，通訊速率為38.4 kbps，8位字長，兩個停止位，發(fā)送及接收均無奇偶校驗。針對不同的命令，命令代碼是唯一的，根據(jù)命令的不同，對所帶參數(shù)的要求也不一樣。命令傳輸時要求先傳高字節(jié)，再傳低字節(jié)。

主控部分主要完成對硬件初始化模塊、軟件初始化模塊、設(shè)備自檢模塊、命令處理模塊等的調(diào)用。軟件流程設(shè)計框圖如圖9示。

圖9 軟件流程設(shè)計框圖

5 實驗結(jié)果與分析

該試訓(xùn)多任務(wù)模擬設(shè)備研制完成后，先后在海軍不同艦隊配合導(dǎo)彈型號裝備試驗鑒定、作戰(zhàn)艦艇防空反導(dǎo)訓(xùn)練及演練工作，在構(gòu)建的LVC虛實結(jié)合試訓(xùn)環(huán)境中，配合導(dǎo)彈武器系統(tǒng)共執(zhí)行完成導(dǎo)彈模擬發(fā)射任務(wù)200余次，涉及的工作科目包括導(dǎo)彈型號裝備基礎(chǔ)功能、性能檢驗、多目標攔截服務(wù)能力檢查、混裝混射能力檢查、單目標攔截訓(xùn)練、同向多目標攔截訓(xùn)練、抗多方向飽和攻擊訓(xùn)練、虛實結(jié)合防空反導(dǎo)演練等。對導(dǎo)彈武器系統(tǒng)工作數(shù)據(jù)、工作過程及模擬設(shè)備狀態(tài)顯示等情況進行綜合比對分析后，完成了對該模擬設(shè)備主要功能、性能技術(shù)保障能力的檢驗與評估，具體的分析比對結(jié)果如表2所示。

表2 模擬設(shè)備實驗結(jié)果分析

工作期間，模擬設(shè)備能為某系列型號導(dǎo)彈武器系統(tǒng)提供導(dǎo)彈在架工作信號，可以正常按時序接收、模擬、反饋相關(guān)控制信號，閉合武器系統(tǒng)完成導(dǎo)彈離架前的完整作戰(zhàn)過程。保障能力符合裝備試訓(xùn)要求，保障效果達到減少試訓(xùn)任務(wù)消耗、縮短試訓(xùn)任務(wù)周期的目的。

6 結(jié)束語

導(dǎo)彈模擬器作為導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的重要配套訓(xùn)練裝備，誕生已久，其主要功能、性能的實現(xiàn)技術(shù)已廣泛推廣，但功能單一、作用受限是絕大多數(shù)導(dǎo)彈模擬器的特點和共性，本文針對新形勢下導(dǎo)彈裝備試驗鑒定和部隊防空反導(dǎo)訓(xùn)練的實際保障需求，給出了基于系列型號導(dǎo)彈模擬設(shè)備的設(shè)計要點與實現(xiàn)途徑，開創(chuàng)了多用途、多任務(wù)導(dǎo)彈模擬設(shè)備研制的新思路與新模式，突破了以往該類設(shè)備只能用于保障基礎(chǔ)訓(xùn)練的現(xiàn)狀，在裝備試驗與部隊訓(xùn)練保障上的應(yīng)用效果好，其成果亦可對其他系列導(dǎo)彈武器裝備的保障設(shè)備建設(shè)提供經(jīng)驗，具有一定的指導(dǎo)和借鑒意義。