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

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(guò)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(wèn)題，所開(kāi)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(guò)程中同步展示武器系統(tǒng)的技術(shù)原理、工作過(guò)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(wèn)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(guò)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(shuō)明信息等，另外還需要在原理展示過(guò)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(guò)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(guò)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(lái)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(lái)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(méi)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(wèn)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。