通信模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

劉雪峰 李志強(qiáng)

摘要：針對通信模擬訓(xùn)練已經(jīng)成為部隊訓(xùn)練與院校教學(xué)的重要手段，提出了一種基于半實(shí)物裝備和計算機(jī)仿真訓(xùn)練系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架，給出了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次和技術(shù)構(gòu)架，設(shè)計了適用于軍事通信的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，與傳統(tǒng)面向?qū)嵮b進(jìn)行操作訓(xùn)練相比，仿真系統(tǒng)具有逼真度高、易于實(shí)現(xiàn)和可復(fù)用的特點(diǎn)，在提高訓(xùn)練效率和節(jié)省訓(xùn)練成本方面具有重要的應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞：模擬訓(xùn)練；結(jié)構(gòu)框架；半實(shí)物裝備和計算機(jī)仿真訓(xùn)練系統(tǒng)；訓(xùn)練效率

中圖分類號：TP393文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1008-1739（2019）11-51-3

0引言

近年來，隨著信息化建設(shè)水平日益提高，部隊配裝的通信裝備種類越來越多，通信系統(tǒng)越來越復(fù)雜。根據(jù)裝備特點(diǎn)、系統(tǒng)配置和作戰(zhàn)需求開展戰(zhàn)術(shù)技術(shù)訓(xùn)練，使通信信息系統(tǒng)盡快形成戰(zhàn)斗力，已成為部隊迫切需要解決的問題。但是，長期使用實(shí)裝進(jìn)行操作訓(xùn)練，裝備損耗大、保障成本高及場地要求高，另外極易損壞裝備，訓(xùn)練效果不好。所以，基于半實(shí)物裝備和計算機(jī)仿真的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的開發(fā)和推廣應(yīng)用，對推動部隊實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練具有重要的實(shí)際意義和價值。

本文介紹的一種通信模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，從訓(xùn)練需求出發(fā)，采用實(shí)驗室模擬的方式，構(gòu)建一套貼近裝備實(shí)際應(yīng)用環(huán)境的，集基本操作訓(xùn)練、故障應(yīng)對訓(xùn)練、導(dǎo)調(diào)控制和教學(xué)考核等功能于一體的綜合性訓(xùn)練平臺。

1系統(tǒng)組成

通信模擬訓(xùn)練系統(tǒng)組成如圖1所示，由訓(xùn)練服務(wù)器軟件分系統(tǒng)、訓(xùn)練終端分系統(tǒng)、話音模擬分系統(tǒng)、接口分系統(tǒng)、導(dǎo)控分系統(tǒng)、態(tài)勢查看分系統(tǒng)、鏈路分析分系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)組成。

2總體架構(gòu)

2.1分層與模式設(shè)計

系統(tǒng)采用3層設(shè)計，分別為展示互動層、邏輯控制層和數(shù)據(jù)與支撐層。各層之間在功能上區(qū)別明顯，利于系統(tǒng)功能劃分并降低系統(tǒng)各功能模塊的耦合度，便于改造與升級。在同一層的軟件，功能相似度較高，降低了系統(tǒng)冗余度，如圖2所示。

系統(tǒng)采用C/S，模擬訓(xùn)練服務(wù)器作為系統(tǒng)的服務(wù)器端，半實(shí)物模擬設(shè)備和軟件模擬終端作為系統(tǒng)的客戶端。采用胖客戶端設(shè)計，有效降低服務(wù)器運(yùn)行負(fù)荷，提升系統(tǒng)的用戶體驗。

2.2技術(shù)架構(gòu)

技術(shù)架構(gòu)如圖3所示。

①采用WCF技術(shù)進(jìn)行分布式開發(fā)，服務(wù)器軟件以及系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫運(yùn)行在服務(wù)器上，客戶端軟件運(yùn)行在考核計算機(jī)上。

②采用SOA架構(gòu)模式，面向服務(wù)編程，并且運(yùn)用了MVC的編程思想，系統(tǒng)服務(wù)器軟件構(gòu)成整個系統(tǒng)的運(yùn)行中樞，由客戶端軟件進(jìn)行系統(tǒng)的界面顯示以及操作，由設(shè)備參數(shù)構(gòu)成服務(wù)器與客戶端的數(shù)據(jù)交互類。

③客戶端集成了GIS地圖引擎，實(shí)現(xiàn)了圖形化的界面操作。

④WCF服務(wù)器采用自寄宿的方式，方便控制服務(wù)器的開啟和關(guān)閉，客戶端通過引用服務(wù)器發(fā)布的HTTP元數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對服務(wù)器的調(diào)用。

⑤服務(wù)器軟件主要采用標(biāo)準(zhǔn)的JDBC和LINQ to SQL技術(shù)，將其封裝成一個簡單的DBManager來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的操作。

⑥采用自定義控件的方式對每個設(shè)備進(jìn)行模擬，包括設(shè)備狀態(tài)跳轉(zhuǎn)模擬，報警模擬，語音通信模擬以及故障模擬。

⑦系統(tǒng)半實(shí)物模擬設(shè)備采用真實(shí)的設(shè)備機(jī)箱對設(shè)備進(jìn)行模擬，接受導(dǎo)控終端的控制，其控制指令通過服務(wù)器中轉(zhuǎn)下發(fā)。

⑧服務(wù)器軟件通過接口分系統(tǒng)，按照私有協(xié)議直接監(jiān)控半實(shí)物模擬設(shè)備，并將相關(guān)信息發(fā)送至導(dǎo)控終端。

3系統(tǒng)部署和模擬訓(xùn)練流程

3.1系統(tǒng)部署

系統(tǒng)采用C/S模式設(shè)計，分布式部署，主要包括半實(shí)物戰(zhàn)位模擬終端、軟件模擬終端、模擬訓(xùn)練導(dǎo)控終端、模擬訓(xùn)練服務(wù)器、話音服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和語音交換機(jī)，如圖4所示。

3.2模擬訓(xùn)練流程

根據(jù)訓(xùn)練需求，通過模擬訓(xùn)練導(dǎo)控終端制定訓(xùn)練方案，在半實(shí)物站位模擬終端和軟件模擬終端登入系統(tǒng)后，導(dǎo)控終端將訓(xùn)練方案下發(fā)，學(xué)員按照任務(wù)內(nèi)容在軟件或者半實(shí)物站位終端上完成訓(xùn)練內(nèi)容并提交答案，導(dǎo)控終端對學(xué)員訓(xùn)練結(jié)果進(jìn)行評估，完成整個訓(xùn)練過程。

4結(jié)束語

模擬通信訓(xùn)練系統(tǒng)結(jié)合通信系統(tǒng)裝備體系，充分吸收無線通信系統(tǒng)建設(shè)的已有成果并利用計算機(jī)進(jìn)行模擬，對提高通信裝備教學(xué)保障能力，提高學(xué)員迅速掌握某種無線通信系統(tǒng)操作使用的能力，提高官兵利用無線通信系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)的能力，具有重要意義。

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