一種衛星便攜站模擬訓練系統設計

張德文

摘 要：衛星通信便攜站機動性強，用途廣泛，采用基于虛擬儀表技術的LabWindowsCVI軟件編程可以模擬衛星通信便攜站的單機設備，通過增加一些硬件輔助設備可以將單機模擬設備組成網絡，用來模擬訓練整個網絡的運行情況，這將有利于操作人員快速掌握衛星便攜站的操作使用。

關鍵詞：衛星通信 模擬訓練 LabWindows CVI

中圖分類號：TP27 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）08（b）-0068-02

隨著我國綜合國力的不斷增強，衛星通信已漸漸成為一種主要的通信保障手段。衛星通信地位的不斷提升對衛星通信的教學和訓練的要求也不斷提高。但是由于衛星裝備造價昂貴，裝備數量較少，在教學訓練過程中，使用實際設備需要向相關單位申請頻率資源，而且設備數量往往不能滿足訓練人員的需求。在這種情況下，衛星通信模擬訓練設備成為一種必不可少的訓練設備。模擬訓練設備以安全經濟、重復可控等獨特優勢，一直受到各國軍方的高度重視。

衛星通信便攜站是一種機動衛星通信手段，開發和使用衛星通信便攜站模擬訓練系統進行訓練和學習，不僅經濟而且安全可靠，同時有利于值班執勤人員快速掌握衛星通信便攜站的操作使用，增強機動衛星通信能力。

1 模擬訓練系統的設計方案及實現方法

1.1 模擬訓練系統的設計方案

衛星通信便攜站模擬訓練系統擬設計成一個集操作演示、模擬訓練、訓練考核和故障維修于一體的人機交互式模擬訓練系統。該系統主要包括設備組成及工作原理介紹部分、操作演示部分、模擬訓練部分、訓練考核部分和故障維修等五部分，系統組成框圖。

設備組成及工作原理介紹部分主要實現以語音和設備實物視頻相結合的方式介紹衛星通信便攜站的設備組成情況、設備工作原理、設備主要戰技指標和信號流程。

操作演示部分主要實現衛星通信便攜站的操作演示功能。操作演示部分通過語音介紹和教練員操作示范視頻來實現操作示范的目的。包括設備電源的安裝、衛星天線的安裝和架設、操作面板介紹和設備的操作使用演示。

模擬訓練部分主要實現對裝備的模擬訓練。模擬訓練由計算機模擬衛星通信便攜站的操作界面，訓練人員通過鼠標來進行各種參數的設置和查詢。

訓練考核部分主要實現對操作人員的訓練考核功能。訓練考核分為理論筆試部分和上機操作部分。理論考核和上機操作采用隨機調用考核數據庫的方式來生成考核試題。

故障維修部分實現常見故障及維修方法的介紹。通過語音解說和視頻演示的形式介紹衛星通信便攜站常見的故障及現象，以及故障排除的方法和步驟。

模擬訓練系統在計算機軟件的控制下進行工作，通過計算機的鍵盤和鼠標等對模擬設備進行人機交互式的操作訓練，模擬訓練系統工作流程如圖2所示。

1.2 模擬訓練系統的實現方法

衛星通信便攜站模擬訓練系統由計算機軟件編程模擬實現，本方案擬采用虛擬儀器設計工具來實現模擬訓練系統的設計。虛擬儀器技術是近幾年發展起來的新技術，虛擬儀器的實質是利用計算機來模擬傳統儀器或設備的各項功能。利用虛擬儀器技術可以在計算機的基礎上無須更多的硬件投入就可以實現儀器設備的各種功能。LabWindowsCVI是美國NI公司開發的一種新的虛擬儀器編程語言，是面向計算機測控領域的虛擬儀器軟件開發平臺，可以在多操作系統下運行。LabWindowsCVI以ANSI C為核心，將功能強大、應用廣泛的C語言與測控專業工具結合起來，能夠模擬實現復雜儀器和設備。

模擬訓練系統的設計按照資料收集階段、音視頻文件的錄制和編輯階段、模擬訓練系統的建模仿真階段和系統測試階段等幾個步驟來實現。

資料的收集階段主要是進一步熟悉衛星通信便攜站設備，收集整理便攜站的設備組成原理，主要信號流程以及常見故障等資料。

音視頻文件的錄制和編輯階段主要完成衛星通信便攜站模擬訓練系統需要的設備組成及工作原理部分和操作演示部分需要的音頻解說文件和相關視頻文件的錄制和編輯。

模擬訓練系統的仿真階段主要完成利用LABCVI軟件編程來模擬實現衛星通信便攜站設備的各種操作功能。

系統測試階段主要完成各種設計功能的調試和檢測，并根據測試結果對設計的各種功能進行完善。

2 開發模擬訓練系統存在的問題及解決方法

開發衛星通信便攜站模擬訓練系統設計到計算機編程，語音及視頻信號處理，數據庫等諸多方面的內容和知識，在開發過程中可能會碰到一些問題，可能出現的問題有以下幾種：

（1）語音及視頻的錄制和編輯問題。由于開發人員沒有專業的語音及視頻處理人員，對語音及視頻的錄制和編輯的效果和專業人員相比肯定存在差距。針對此情況，我們將邀請專業人士進行指導，并多加練習。

（2）數據庫的處理問題。衛星通信便攜站模擬訓練系統訓練考核系統涉及到數據庫信息，在數據庫的加載和導出上可能會出現問題。針對此情況，請數據庫方面的專業人士進行指導。

（3）各功能模塊的銜接問題。衛星通信便攜站模擬訓練系統由五部分組成，而沒部分又有很多子功能模塊組成，在設計過程中由于工作量大，實現功能復雜等原因可能造成各功能模塊之間的銜接出現問題。針對此情況，要求開發人員在開發過程中要認真細致，同時對每個功能模塊做好詳細的軟件工作流程。

3 結語

通過LABCVI軟件編程來實現裝備模擬訓練的方法不僅適用于衛星通信便攜站，也同樣適用于其它衛星裝備。通過這種方法可以模擬訓練其它衛星裝備，并可組成相應的衛星通信模擬訓練網絡。該方法對促進衛星通信的建設，增強信息化建設水平具有非常重要的意義。

參考文獻

[1] 宋宇峰.Labwindows/CVI逐步深入與開發實例[M].機械工業出版社，2003.

[2] 白鵬，等，編著，劉君華，主編.虛擬儀器編程語言LabWindows/CVI教程[M].電子工業出版社，2001.

[3] 于紹娜，李冶，蔡學森，等.動態鏈接庫技術在虛擬儀器開發中的應用[J].計算機工程與應用，2004（20）.

[4] 周星，孟晨，魏保華.基于LabWindows/CVI自動測試系統軟件界面設計[J].電子測量技術，2003（1）.

[5] 楊曉平，馮志華.基于LabWindows/CVI數據采集系統設計[J].蘇州大學學報：工科版，2008（6）.endprint

摘 要：衛星通信便攜站機動性強，用途廣泛，采用基于虛擬儀表技術的LabWindowsCVI軟件編程可以模擬衛星通信便攜站的單機設備，通過增加一些硬件輔助設備可以將單機模擬設備組成網絡，用來模擬訓練整個網絡的運行情況，這將有利于操作人員快速掌握衛星便攜站的操作使用。

關鍵詞：衛星通信 模擬訓練 LabWindows CVI

中圖分類號：TP27 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）08（b）-0068-02

隨著我國綜合國力的不斷增強，衛星通信已漸漸成為一種主要的通信保障手段。衛星通信地位的不斷提升對衛星通信的教學和訓練的要求也不斷提高。但是由于衛星裝備造價昂貴，裝備數量較少，在教學訓練過程中，使用實際設備需要向相關單位申請頻率資源，而且設備數量往往不能滿足訓練人員的需求。在這種情況下，衛星通信模擬訓練設備成為一種必不可少的訓練設備。模擬訓練設備以安全經濟、重復可控等獨特優勢，一直受到各國軍方的高度重視。

衛星通信便攜站是一種機動衛星通信手段，開發和使用衛星通信便攜站模擬訓練系統進行訓練和學習，不僅經濟而且安全可靠，同時有利于值班執勤人員快速掌握衛星通信便攜站的操作使用，增強機動衛星通信能力。

1 模擬訓練系統的設計方案及實現方法

1.1 模擬訓練系統的設計方案

衛星通信便攜站模擬訓練系統擬設計成一個集操作演示、模擬訓練、訓練考核和故障維修于一體的人機交互式模擬訓練系統。該系統主要包括設備組成及工作原理介紹部分、操作演示部分、模擬訓練部分、訓練考核部分和故障維修等五部分，系統組成框圖。

設備組成及工作原理介紹部分主要實現以語音和設備實物視頻相結合的方式介紹衛星通信便攜站的設備組成情況、設備工作原理、設備主要戰技指標和信號流程。

操作演示部分主要實現衛星通信便攜站的操作演示功能。操作演示部分通過語音介紹和教練員操作示范視頻來實現操作示范的目的。包括設備電源的安裝、衛星天線的安裝和架設、操作面板介紹和設備的操作使用演示。

模擬訓練部分主要實現對裝備的模擬訓練。模擬訓練由計算機模擬衛星通信便攜站的操作界面，訓練人員通過鼠標來進行各種參數的設置和查詢。

訓練考核部分主要實現對操作人員的訓練考核功能。訓練考核分為理論筆試部分和上機操作部分。理論考核和上機操作采用隨機調用考核數據庫的方式來生成考核試題。

故障維修部分實現常見故障及維修方法的介紹。通過語音解說和視頻演示的形式介紹衛星通信便攜站常見的故障及現象，以及故障排除的方法和步驟。

模擬訓練系統在計算機軟件的控制下進行工作，通過計算機的鍵盤和鼠標等對模擬設備進行人機交互式的操作訓練，模擬訓練系統工作流程如圖2所示。

1.2 模擬訓練系統的實現方法

衛星通信便攜站模擬訓練系統由計算機軟件編程模擬實現，本方案擬采用虛擬儀器設計工具來實現模擬訓練系統的設計。虛擬儀器技術是近幾年發展起來的新技術，虛擬儀器的實質是利用計算機來模擬傳統儀器或設備的各項功能。利用虛擬儀器技術可以在計算機的基礎上無須更多的硬件投入就可以實現儀器設備的各種功能。LabWindowsCVI是美國NI公司開發的一種新的虛擬儀器編程語言，是面向計算機測控領域的虛擬儀器軟件開發平臺，可以在多操作系統下運行。LabWindowsCVI以ANSI C為核心，將功能強大、應用廣泛的C語言與測控專業工具結合起來，能夠模擬實現復雜儀器和設備。

模擬訓練系統的設計按照資料收集階段、音視頻文件的錄制和編輯階段、模擬訓練系統的建模仿真階段和系統測試階段等幾個步驟來實現。

資料的收集階段主要是進一步熟悉衛星通信便攜站設備，收集整理便攜站的設備組成原理，主要信號流程以及常見故障等資料。

音視頻文件的錄制和編輯階段主要完成衛星通信便攜站模擬訓練系統需要的設備組成及工作原理部分和操作演示部分需要的音頻解說文件和相關視頻文件的錄制和編輯。

模擬訓練系統的仿真階段主要完成利用LABCVI軟件編程來模擬實現衛星通信便攜站設備的各種操作功能。

系統測試階段主要完成各種設計功能的調試和檢測，并根據測試結果對設計的各種功能進行完善。

2 開發模擬訓練系統存在的問題及解決方法

開發衛星通信便攜站模擬訓練系統設計到計算機編程，語音及視頻信號處理，數據庫等諸多方面的內容和知識，在開發過程中可能會碰到一些問題，可能出現的問題有以下幾種：

（1）語音及視頻的錄制和編輯問題。由于開發人員沒有專業的語音及視頻處理人員，對語音及視頻的錄制和編輯的效果和專業人員相比肯定存在差距。針對此情況，我們將邀請專業人士進行指導，并多加練習。

（2）數據庫的處理問題。衛星通信便攜站模擬訓練系統訓練考核系統涉及到數據庫信息，在數據庫的加載和導出上可能會出現問題。針對此情況，請數據庫方面的專業人士進行指導。

（3）各功能模塊的銜接問題。衛星通信便攜站模擬訓練系統由五部分組成，而沒部分又有很多子功能模塊組成，在設計過程中由于工作量大，實現功能復雜等原因可能造成各功能模塊之間的銜接出現問題。針對此情況，要求開發人員在開發過程中要認真細致，同時對每個功能模塊做好詳細的軟件工作流程。

3 結語

通過LABCVI軟件編程來實現裝備模擬訓練的方法不僅適用于衛星通信便攜站，也同樣適用于其它衛星裝備。通過這種方法可以模擬訓練其它衛星裝備，并可組成相應的衛星通信模擬訓練網絡。該方法對促進衛星通信的建設，增強信息化建設水平具有非常重要的意義。

參考文獻

[1] 宋宇峰.Labwindows/CVI逐步深入與開發實例[M].機械工業出版社，2003.

[2] 白鵬，等，編著，劉君華，主編.虛擬儀器編程語言LabWindows/CVI教程[M].電子工業出版社，2001.

[3] 于紹娜，李冶，蔡學森，等.動態鏈接庫技術在虛擬儀器開發中的應用[J].計算機工程與應用，2004（20）.

[4] 周星，孟晨，魏保華.基于LabWindows/CVI自動測試系統軟件界面設計[J].電子測量技術，2003（1）.

[5] 楊曉平，馮志華.基于LabWindows/CVI數據采集系統設計[J].蘇州大學學報：工科版，2008（6）.endprint

摘 要：衛星通信便攜站機動性強，用途廣泛，采用基于虛擬儀表技術的LabWindowsCVI軟件編程可以模擬衛星通信便攜站的單機設備，通過增加一些硬件輔助設備可以將單機模擬設備組成網絡，用來模擬訓練整個網絡的運行情況，這將有利于操作人員快速掌握衛星便攜站的操作使用。

關鍵詞：衛星通信 模擬訓練 LabWindows CVI

中圖分類號：TP27 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）08（b）-0068-02

隨著我國綜合國力的不斷增強，衛星通信已漸漸成為一種主要的通信保障手段。衛星通信地位的不斷提升對衛星通信的教學和訓練的要求也不斷提高。但是由于衛星裝備造價昂貴，裝備數量較少，在教學訓練過程中，使用實際設備需要向相關單位申請頻率資源，而且設備數量往往不能滿足訓練人員的需求。在這種情況下，衛星通信模擬訓練設備成為一種必不可少的訓練設備。模擬訓練設備以安全經濟、重復可控等獨特優勢，一直受到各國軍方的高度重視。

衛星通信便攜站是一種機動衛星通信手段，開發和使用衛星通信便攜站模擬訓練系統進行訓練和學習，不僅經濟而且安全可靠，同時有利于值班執勤人員快速掌握衛星通信便攜站的操作使用，增強機動衛星通信能力。

1 模擬訓練系統的設計方案及實現方法

1.1 模擬訓練系統的設計方案

衛星通信便攜站模擬訓練系統擬設計成一個集操作演示、模擬訓練、訓練考核和故障維修于一體的人機交互式模擬訓練系統。該系統主要包括設備組成及工作原理介紹部分、操作演示部分、模擬訓練部分、訓練考核部分和故障維修等五部分，系統組成框圖。

設備組成及工作原理介紹部分主要實現以語音和設備實物視頻相結合的方式介紹衛星通信便攜站的設備組成情況、設備工作原理、設備主要戰技指標和信號流程。

操作演示部分主要實現衛星通信便攜站的操作演示功能。操作演示部分通過語音介紹和教練員操作示范視頻來實現操作示范的目的。包括設備電源的安裝、衛星天線的安裝和架設、操作面板介紹和設備的操作使用演示。

模擬訓練部分主要實現對裝備的模擬訓練。模擬訓練由計算機模擬衛星通信便攜站的操作界面，訓練人員通過鼠標來進行各種參數的設置和查詢。

訓練考核部分主要實現對操作人員的訓練考核功能。訓練考核分為理論筆試部分和上機操作部分。理論考核和上機操作采用隨機調用考核數據庫的方式來生成考核試題。

故障維修部分實現常見故障及維修方法的介紹。通過語音解說和視頻演示的形式介紹衛星通信便攜站常見的故障及現象，以及故障排除的方法和步驟。

模擬訓練系統在計算機軟件的控制下進行工作，通過計算機的鍵盤和鼠標等對模擬設備進行人機交互式的操作訓練，模擬訓練系統工作流程如圖2所示。

1.2 模擬訓練系統的實現方法

衛星通信便攜站模擬訓練系統由計算機軟件編程模擬實現，本方案擬采用虛擬儀器設計工具來實現模擬訓練系統的設計。虛擬儀器技術是近幾年發展起來的新技術，虛擬儀器的實質是利用計算機來模擬傳統儀器或設備的各項功能。利用虛擬儀器技術可以在計算機的基礎上無須更多的硬件投入就可以實現儀器設備的各種功能。LabWindowsCVI是美國NI公司開發的一種新的虛擬儀器編程語言，是面向計算機測控領域的虛擬儀器軟件開發平臺，可以在多操作系統下運行。LabWindowsCVI以ANSI C為核心，將功能強大、應用廣泛的C語言與測控專業工具結合起來，能夠模擬實現復雜儀器和設備。

模擬訓練系統的設計按照資料收集階段、音視頻文件的錄制和編輯階段、模擬訓練系統的建模仿真階段和系統測試階段等幾個步驟來實現。

資料的收集階段主要是進一步熟悉衛星通信便攜站設備，收集整理便攜站的設備組成原理，主要信號流程以及常見故障等資料。

音視頻文件的錄制和編輯階段主要完成衛星通信便攜站模擬訓練系統需要的設備組成及工作原理部分和操作演示部分需要的音頻解說文件和相關視頻文件的錄制和編輯。

模擬訓練系統的仿真階段主要完成利用LABCVI軟件編程來模擬實現衛星通信便攜站設備的各種操作功能。

系統測試階段主要完成各種設計功能的調試和檢測，并根據測試結果對設計的各種功能進行完善。

2 開發模擬訓練系統存在的問題及解決方法

開發衛星通信便攜站模擬訓練系統設計到計算機編程，語音及視頻信號處理，數據庫等諸多方面的內容和知識，在開發過程中可能會碰到一些問題，可能出現的問題有以下幾種：

（1）語音及視頻的錄制和編輯問題。由于開發人員沒有專業的語音及視頻處理人員，對語音及視頻的錄制和編輯的效果和專業人員相比肯定存在差距。針對此情況，我們將邀請專業人士進行指導，并多加練習。

（2）數據庫的處理問題。衛星通信便攜站模擬訓練系統訓練考核系統涉及到數據庫信息，在數據庫的加載和導出上可能會出現問題。針對此情況，請數據庫方面的專業人士進行指導。

（3）各功能模塊的銜接問題。衛星通信便攜站模擬訓練系統由五部分組成，而沒部分又有很多子功能模塊組成，在設計過程中由于工作量大，實現功能復雜等原因可能造成各功能模塊之間的銜接出現問題。針對此情況，要求開發人員在開發過程中要認真細致，同時對每個功能模塊做好詳細的軟件工作流程。

3 結語

通過LABCVI軟件編程來實現裝備模擬訓練的方法不僅適用于衛星通信便攜站，也同樣適用于其它衛星裝備。通過這種方法可以模擬訓練其它衛星裝備，并可組成相應的衛星通信模擬訓練網絡。該方法對促進衛星通信的建設，增強信息化建設水平具有非常重要的意義。

參考文獻

[1] 宋宇峰.Labwindows/CVI逐步深入與開發實例[M].機械工業出版社，2003.

[2] 白鵬，等，編著，劉君華，主編.虛擬儀器編程語言LabWindows/CVI教程[M].電子工業出版社，2001.

[3] 于紹娜，李冶，蔡學森，等.動態鏈接庫技術在虛擬儀器開發中的應用[J].計算機工程與應用，2004（20）.

[4] 周星，孟晨，魏保華.基于LabWindows/CVI自動測試系統軟件界面設計[J].電子測量技術，2003（1）.

[5] 楊曉平，馮志華.基于LabWindows/CVI數據采集系統設計[J].蘇州大學學報：工科版，2008（6）.endprint