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    雷達裝備維修類訓(xùn)練模擬器研制新方法

    2015-07-13 08:23:28劉曦霞陳珂
    電腦知識與技術(shù) 2015年13期
    關(guān)鍵詞:維修

    劉曦霞 陳珂

    摘要:目前軍事訓(xùn)練中大規(guī)模的使用訓(xùn)練模擬器,但維修類訓(xùn)練模擬器的研制還存在訓(xùn)練真實度不高、研制成本較高等問題,該文依據(jù)對維修能力訓(xùn)練過程的分析,提出“積木式”研制方法,可有效地提高訓(xùn)練真實度、降低研制成本。

    關(guān)鍵詞:訓(xùn)練模擬器;維修;“積木式”研制方法

    中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2015)13-0263-02

    雷達在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中發(fā)揮著越來越重要的作用,為了保證雷達裝備的安全穩(wěn)定,提高職手的裝備維修能力就具有重要的意義。雷達裝備由于型號多、價值高、安裝空間較小等特點,不適合利用實裝進行職手維修能力培訓(xùn),而訓(xùn)練模擬器具有訓(xùn)練成本低、可大規(guī)模開展訓(xùn)練等特點,所以采用訓(xùn)練模擬器進行培訓(xùn)是一種較好的做法。然而目前維修類訓(xùn)練模擬器的研發(fā)還存在訓(xùn)練真實度不高、研制周期長、研制成本較高等問題,制約了維修訓(xùn)練的效益。本文從維修類訓(xùn)練模擬器的研制出發(fā),提出“積木式”研制方法,可很大程度上降低研制成本、提高訓(xùn)練真實度,進而提高訓(xùn)練效益。

    1 雷達維修類訓(xùn)練模擬器研制存在的主要問題

    目前研制維修類訓(xùn)練模擬器采用的方法一般是“半實物仿真”法,即依據(jù)實裝的結(jié)構(gòu)原理和信號流程進行仿真,訓(xùn)練模擬器的仿真程度越高則成本越接近于實裝價值,并不能有效的提高訓(xùn)練模擬器的研制效益。且采用此方法研制訓(xùn)練模擬器均是針對單型號裝備的,而雷達裝備型號多的特點就導(dǎo)致要想大規(guī)模開展訓(xùn)練需研制的訓(xùn)練模擬器型號多,大大制約了大規(guī)模開展維修技能培訓(xùn)的成本和周期。

    2 “積木式”訓(xùn)練模擬器研制方法內(nèi)涵

    根據(jù)維修能力訓(xùn)練過程和形成規(guī)律,開展艦員級維修訓(xùn)練對訓(xùn)練模擬器的要求主要有以下四點:1)正常情況下模擬器的表現(xiàn)與實裝一致;2)模擬的故障現(xiàn)象必須與實裝的故障現(xiàn)象保持一致;3)模擬的維修過程必須與實裝的維修過程保持一致;4)模擬的維修結(jié)果必須與實裝的維修結(jié)果保持一致。

    通過上述四點要求,我們可以發(fā)現(xiàn),維修訓(xùn)練模擬器不關(guān)注其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)原理和信號流程是否與實裝一致,而只關(guān)注所需模擬的直觀現(xiàn)象,具體到對雷達裝備的模擬就體現(xiàn)在以下幾個方面:

    1)聲光響應(yīng)與實裝一致,包括正常和故障狀態(tài)下的LED燈指示、蜂鳴器報警、顯示界面等;

    2)關(guān)鍵點信號應(yīng)與實裝一致,包括正常和故障狀態(tài)下的門開關(guān)信號、直流電壓、電流信號和頻率信號。在此需要特別指出的是,雷達裝備中的頻率信號一般為高頻、高壓信號,而此類信號并不利于訓(xùn)練的開展,所以在研制訓(xùn)練模擬器時,應(yīng)對此類信號進行合適的降頻、降幅處理,既節(jié)約經(jīng)費、提高訓(xùn)練的安全性,又能保證訓(xùn)練的效果。

    針對上述七個方面直觀現(xiàn)象的模擬,本文提出開發(fā)七種功能性模塊:LED燈控制模塊、蜂鳴器控制模塊、顯示界面故障報警控制模塊(軟件)、門開關(guān)信號控制模塊、直流電壓信號產(chǎn)生模塊、直流電流信號產(chǎn)生模塊和頻率信號產(chǎn)生模塊。開發(fā)時,應(yīng)在這七種功能性模塊內(nèi)預(yù)置控制模塊,使其輸出在一定范圍內(nèi)可調(diào)且受控于上位機,通過上位機統(tǒng)一管理其輸出狀態(tài),實現(xiàn)各模塊的正?;蚬收蠣顟B(tài)輸出,如LED燈控制模塊的組成如圖1所示。

    上圖中,LED燈控制電路共有四路輸出,分別為:正常狀態(tài)輸出(常綠)、故障狀態(tài)1輸出(常紅)、故障狀態(tài)2輸出(閃綠)和故障狀態(tài)3輸出(常滅)??刂颇K在上位機的實時控制下,給每個LED燈送出對應(yīng)的輸出信號,實現(xiàn)LED燈的實時狀態(tài)控制。

    利用上述功能模塊進行訓(xùn)練模擬器研制時,即可依據(jù)需模擬的直觀現(xiàn)象,選擇各功能模塊進行組合,進而像搭積木一樣將整型訓(xùn)練模擬器搭建起來,而裝備實時工作狀態(tài)的模擬,通過上位機實時控制即可實現(xiàn)。

    3 “積木式”訓(xùn)練模擬器研制流程

    研制訓(xùn)練模擬器時,可分為四個步驟進行。

    第一步進行裝備外觀仿真。裝備外觀仿真的意義在于提高訓(xùn)練的環(huán)境真實度,使訓(xùn)練人員具備很強的代入感,增強訓(xùn)練的針對性。裝備外觀仿真的內(nèi)容主要是依據(jù)實裝制作各機柜、機柜內(nèi)面板及接插件、分立元件模型和關(guān)鍵信號測試點,做到外觀與實裝基本一致。然后進行綜合布線,使機柜與上位機、機柜內(nèi)部各元件與功能模塊間的信號傳輸暢通。

    第二步進行功能模塊的研制。這是訓(xùn)練模擬器研制的重點,是實現(xiàn)訓(xùn)練模擬器功能的關(guān)鍵部分。研制各功能模塊前,應(yīng)首先針對實裝搜集各元件和信號測試點在正常和故障狀態(tài)下的現(xiàn)象,并分類整理成功能需求,如LED燈的顯示可分為常綠、常紅、閃綠和常滅四種狀態(tài),頻率信號可分為基準頻率信號、中頻信號、本振信號、高頻信號和視頻信號等五種,每一種均應(yīng)有正常狀態(tài)和故障狀態(tài)下的輸出。然后依據(jù)整理出來的功能需求研制各功能模塊,并編輯與上位機之間的通信協(xié)議,保證各模塊可在上位機的實時控制下產(chǎn)生正?;蚬收蠣顟B(tài)的輸出信號。

    第三步進行安裝調(diào)試,即根據(jù)各機柜內(nèi)元件的需求安裝相應(yīng)的功能模塊,如機柜1內(nèi)共有20只LED燈,則根據(jù)所研制LED燈控制模塊的載荷安裝相應(yīng)數(shù)量的LED燈控制模塊,并將其輸出與LED燈連接起來。安裝完畢后,通過上位機檢查對各元件的實時狀態(tài)控制能否實現(xiàn),機柜內(nèi)的信號連接關(guān)系如圖2所示。

    第四步進行故障方案編輯,實現(xiàn)訓(xùn)練模擬器對實裝故障案例的模擬。故障方案編輯在上位機上實現(xiàn),即通過實時控制訓(xùn)練模擬器中各功能模塊的輸出,使訓(xùn)練模擬器中各元件的實時狀態(tài)與實裝故障案例中各元件的工作狀態(tài)相一致。在故障方案編輯軟件中內(nèi)置信號邏輯關(guān)系比較模型,實現(xiàn)雷達裝備信號邏輯關(guān)系的軟模擬,保證訓(xùn)練人員在進行模擬故障維修時,訓(xùn)練模擬器的外在表現(xiàn)與實裝保持一致。

    4 結(jié)束語

    本文從提高訓(xùn)練模擬器研制的效益出發(fā),提出“積木式”訓(xùn)練模擬器研制方法,能很好的模擬維修訓(xùn)練的過程,縮短研制周期,降低研制成本。且由于研發(fā)過程不依賴于實裝的信號邏輯,所以研制的各功能模塊能很好的應(yīng)用于其它型號雷達裝備訓(xùn)練模擬器的研制。

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