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              艦艇操縱仿真系統

              產品名稱

              艦艇操縱仿真系統

              沒有此類產品
              產品描述

              一、 概述

                結合某型號艦艇動力裝置,開發了一種基于SimuWorks仿真支撐平臺的模擬器,以便為學員的操作訓練進行培訓和考核,并通過動力系統模擬器對動力系統各控制裝置的適應性、協調性、安全性、可靠性做進一步研究,以便找出最佳的操作方法和步驟,對系統進行正確的使用和管理

              二、 系統構成及主要功能

                模擬器由模擬訓練系統、虛擬訓練系統、教控系統和仿真支撐平臺構成。(文中提到的模擬訓練指的是實際裝備訓練,以便與虛擬訓練相區別)仿真支撐平臺負責管理系統的各類數據庫及仿真模塊,仿真支撐平臺的仿真引擎是軟件系統的核心,由仿真引擎控制系統仿真進程。系統組成框圖如圖1所示。

                

               

                模擬訓練系統使用計算機、控制器、交換機等實現整個系統的仿真。其中,控制器選用支持以太網PC-Base控制器ADAM-5510E/TCP,該控制器可以直接與交換機相連,當由多臺控制器完成對一個盤臺的數據采集與控制時,其中一臺作為主控制器與網絡相連,其余的控制器與主控制器通過串口相連;仿真支撐平臺運行于仿真服務器上。服務器運行后,由控制器根據自身設定的采樣周期快速輪詢模擬盤臺的各個操作部件, 當操作部件的狀態與上次輪詢時的狀態不同,則采集該操作部件對應的變量的新值,通過通信程序發送到SimuEngine實時數據庫。

                虛擬訓練系統由一組計算機組成,每臺計算機上都是SimuEngine客戶端,運行的虛擬盤臺直接讀取實時數據庫的值,通過后臺的數學模型,完成訓練操作。通過虛擬盤臺也可對數據庫中的值進行實時修改。

                教控系統能靈活、方便地控制程序運行,能根據學員的層次,選擇和組合不同的培訓項目;啟動/結束仿真程序;狀態參數監控;選擇初始狀態;凍結仿真狀態;返回至以前狀態;保存當前狀態用于重演;控制操作在線數據庫;選擇仿真的時間;設置和刪除故障。

              三、 方案構成

                ·硬件配置

                本模擬器的硬件包括教控系統、模擬訓練系統、虛擬訓練系統、服務器與網絡系統、電源系統。

                1. 教控系統

                總教控系統包括總教控臺、虛擬分系統教控臺、模擬分系統教控臺、傳令音響裝置、音頻通信分系統、視頻監控分系統。如圖2所示。傳令音響裝置中的控制器、視頻監視分系統的視頻監控臺與總教控臺放置在一個臺體上。

                

              圖2 艦艇教控系統模擬器主要組成

               

                2. 模擬訓練系統

                由系統的模擬操作硬盤臺組成,主要包括駕駛室操縱臺、集控室操縱臺、機旁操縱臺等。

                3. 虛擬訓練系統

                虛擬訓練系統的虛擬操作盤臺由通用計算機組成。虛擬訓練系統的教控功能由教控系統中的虛擬分系統教控臺完成。

                4. 電源系統

                電源系統用于向模擬器各設備提供工作電源。

                5. 服務器與網絡系統

                服務器主要用于模型的調度與運算、網絡通信、數據庫管理等。網絡系統用于將模擬器中的所有計算機在物理上聯結為一個快速局域網。將打印機歸屬到該系統中。

                ·軟件組成

                本模擬器軟件在開發過程中選用仿真支撐平臺。仿真支撐平臺運行于仿真服務器上,分系統教控臺軟件采用仿真支撐平臺的教控臺功能模塊。仿真支撐平臺負責管理系統參數實時數據庫、訓練題目數據庫、故障數據庫、評估標準數據庫、操作流程數據庫等多個數據庫。仿真支撐平臺的仿真引擎是軟件系統的核心,由仿真引擎控制系統仿真進程。全系統訓練時,由仿真支撐平臺完成分系統的數據共享或交換。

                1. 計算機系統軟件

                Windows 2000中文操作系統,Visual C++及實用工具軟件,病毒防護軟件。

                2. 仿真服務器軟件

                在動力系統模擬器軟件系統中選用仿真支撐平臺SimuEngine。

                3. 總教控臺軟件

                總教控臺軟件的主要功能有:設定訓練模式,包括模擬訓練功能中的單崗位訓練、分系統訓練、全系統訓練,虛擬訓練功能中的單崗位訓練、分組訓練、分系統訓練、全系統訓練,模擬與虛擬的混合訓練;組織模擬器的全系統訓練;設定系統環境參數以及打印等功能。該部分軟件采用C++ Builder編寫。

                4. 分系統教控臺軟件

                分系統教控臺采用SimuEngine仿真支撐平臺所包含的教控臺軟件,具有完整的教控功能。

                5. 對象仿真軟件

                對象仿真軟件是描述仿真對象及運行過程的應用軟件,是仿真中最重要、最關鍵的軟件之一。仿真的重要指標——仿真精度,就是由對象仿真軟件來體現的。對象仿真軟件的優劣主要靠仿真的精度和模型的穩定性兩個方面衡量。它是影響模擬器培訓效果的主要因素。如推進電機特性仿真軟件、蓄電池特性仿真軟件等。

                6. 人機界面軟件

                模擬訓練系統人機界面軟件的主要功能是:

                1) 實時采集模擬盤臺的操作,輸入到本地參數數據庫;

                2) 將本地參數數據庫中的輸出參數在硬盤臺上的相應顯示部件上進行實時顯示。

                該部分軟件采用C語言開發。

                虛擬訓練系統人機界面軟件的主要功能是:

                1) 生成軟盤臺虛擬設備的操作界面;

                2) 實時采集軟盤臺虛擬設備的操作,輸入到本地參數數據庫;

                3) 將本地參數數據庫中的輸出參數在軟盤臺虛擬設備上的相應顯示部件上進行實時顯示。

                該部分軟件采用C++ Builder軟件開發。

                7. 計算機網絡通訊軟件

                主計算機與教控計算機、控制器等外圍計算機通過高速以太網連接在一起,構成一個局域網(LAN)。主機運行支撐系統、模型軟件,承擔模型運算任務,系統管理等;教控臺計算機主要承擔教控功能的實現;外圍計算機負責采集、虛擬盤臺、噪音模擬、監視等工作。

                在主機上,仿真支撐軟件和通訊程序運行在操作系統Windows 2000系統下,模型計算在支撐軟件平臺上進行。在模型計算進程和通訊進程之間,通過DDE協議交換數據,不斷更新支撐軟件的數據公用區,其中數據對應關系,通過配置文件一一對應起來。

                主機與模擬計算機通過TCP/IP協議、使用WINSOCK編寫相應的通訊模塊進行數據交換。

              四、 系統主要特點

                艦艇動力系統訓練模擬器以艦艇運動模型為依據,結合學員實際操艇訓練過程,利用仿真技術,在計算機上生成與實際艦艇操作相似的訓練環境。艦艇動力系統訓練模擬器主要模擬艦艇停車、啟動、倒車、加速航行等各種狀態下的操縱運動過程,使學員在系泊狀態下就可以進行導航和操艇系統的綜合訓練,針對艦艇推進系統的實際特點和用戶需求。

                應用艦艇動力系統訓練模擬器進行訓練使得學員在訓練時不會危及受訓人員和設備的安全,可以模擬在不同環境下進行訓練,而不受實際環境的影響。

                模擬器不但能模擬正常的艦艇訓練過程,還可以模擬在實際艦艇上很難完成的如應急訓練、極限工況等過程,可以自由安排訓練項目,甚至可以人為設置一些故障進行訓練,這是在實際艦艇上難以做到的,而這些訓練對于研究艦艇性能和訓練學員操縱是極為有益的。

                模擬器可以實時記錄模擬訓練時艦艇操縱的各個參數變化,根據記錄的數據可以重演整個訓練過程,并對本次訓練作出總結和評價,還可使學員重新觀察和研究自己的訓練過程,發現其中的錯誤,改進訓練,從而提高訓練效率,縮短實際艦艇訓練時間。

              未找到相應參數組,請于后臺屬性模板中添加
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