某远程火箭炮火控系统仿真训练平台

第3期 宋国合，等：某远程火箭炮火控系统仿真训练平台

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3 系统关键技术

3.1 通用平台框架构建与可视化建模技术 在设计模拟维修训练系统平台框架时，主要体现虚拟引擎的通用性、交互设备和反馈设备的通用性、训练内容的通用性。从重要度、难度和成熟度3个方面分析，虚拟样机模型、训练过程模型和训练内容模型是实现模拟维修训练平台的3个核心模型，虚拟引擎接口技术是平台实现的关键技术[2]。

在仿真系统开发过程中，应用面向对象的系统分析与建模技术，采用UML语言和状态机模型机制对装备系统模型进行描述，UML是一种可视化建模语言，是第三代用来为面向对象开发系统产品进行说明、可视化和编制文档的方法，在UML的帮助下，可以获得一个较为详细的混合仿真系统概念模型。从不同的视角为系统的构架建模，形成系统的不同视图。每一种UML的视图都是由一个或多个图组成，所有的图一起组成了系统的完整视图。 3.2 虚拟建模与仿真技术

对火控设备采用单元分割、子系统集成的思想建立设备仿真模型。将火控装备各部件进行归类，提取同类部件；采用3DSMax建模软件建立火控设备的仿真模型。用3DSMax建立火控设备模型时，首先对火控设备进行数字化描述，构造火控设备模型的几何轮廓；接着需要对火控设备的材质信息进行设定；最后按照场景显示的需要，建立虚拟场景中的光照模型[3]。

采用面向案例的故障建模方法，把与指定案例相关的火控设备作为检测对象，进行有限范围故障仿真。将模拟维修系统中的“数据”和“逻辑”分离，实现一个与具体案例无关的通用维修训练程序框架，能够在同一套程序下，通过改变数据库内容实现不同案例的训练。维修案例的更新和扩充可通过与系统的交互完成。 3.3 数据库访问技术

仿真训练平台的数据库使用关系数据库形式，利用Microsoft Access数据库实现。在系统开发时，需要按照一定的标准将相关维修知识合理地分割成一个个数据模块，进而组织成有序的资源体系。通过具体装备维修训练内容的加载，与系统中的其他要素配合，共同实现对具体装备模拟维修训练的直接支持。同时，模拟维修案例的大部分数据也要存

储在数据库中，把不同用途的数据分别存储到不同的数据表中，然后按照一定的关系将这些表关联起来。进行模拟维修训练时，程序从数据库中读取相应的数据，作为测量参数。受训人员根据不同的测量参数，判定故障原因。 3.4 人机交互技术

仿真训练平台的操作设备设计了通用USB硬件通信模块，通过基于LAN网络UDP协议通信，实现实装外设与主机的交互。对于鼠标、键盘这样的计算机标准外设，Windows系统提供了全部的驱动程序，用户无需进行任何开发工作。而用户自定义的基于LAN网络UDP协议设备不属于标准外设，必须由用户来编写设备驱动程序与设备打交道。

4 系统应用情况

该远程火箭炮火控系统仿真训练平台研制成功后，分别在陆军列装部队和院校训练中进行了应用。使用单位认为，该平台技术先进、功能全面、运行平稳、使用方便，使受训者在虚拟环境中学习构造原理，在虚实结合中模拟维修、操作训练，增强了模拟维修训练的真实感，有效提高了武器操作和维修人员的技术水平，提升了新装备维修保障能力。需要改进的是，要进一步丰富维修训练数据库，增加语音提示功能。

5 结束语

该平台综合运用虚拟现实、人机交互等技术，将火控系统单体设备的训练和维修集成于一个平台，解决了实装开机多造成的装备损耗损坏等问题，优化了训练方法，创新了部队装备平战维修训练模式和训练手段[4]，对远程火箭炮武器系统快速形成战斗力具有重大现实意义，具有很高的军事经济效益和推广应用价值。

参考文献：

[1] 刘玉海. 某大型导弹武器系统虚拟维修系统[J]. 兵工学

报, 2004(9): 562-565.

[2] 解璞. 装备虚拟维修训练系统设计方法研究[J]. 系统仿

真学报, 2006, 18(08): 2195-2198.

[3] 严海峰. 虚拟维修技术在军械保障训练中的应用[J]. 海

军工程大学学报, 2000(3): 91-94.

[4] 吕修东, 周建平, 程志高. 基于工程加权分配法的某新

型火箭炮可靠性分配[J]. 四川兵工学报, 2010, 31(4):

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