某型模擬訓練系統交互式操作原理流圖設計

晏衛東,陳 龍,朱紫陌

(中國人民解放軍92941部隊41分隊,遼寧 葫蘆島 125001)

0 引言

某型武器裝備系統結構復雜，其武控系統的技術原理、工作過程、信號關系及作戰使用流程等相當繁雜，對其進行訓練、學習、理解和掌握都很困難。為解決這些問題，所開發的模擬訓練系統需要具備原理教學功能，要求在和模擬訓練系統進行交互操作的過程中同步展示武器系統的技術原理、工作過程、信號關系及作戰使用流程。為滿足某型武器裝備模擬訓練系統訓練、學習使用要求，需要解決以下問題：

(1) 武控系統技術原理圖展示方法的設計。武控系統是一個復雜大系統，需要合理的、組織規模巨大的各種電路圖、接線圖、接口圖、信號關系圖等，以方便展示學習。

(2) 武控系統技術原理圖展示關聯信息的設計。在展示武控系統原理的過程中，往往包含大量的與之關聯的信息，例如媒體數據、節點關聯信息、圖例說明信息等，另外還需要在原理展示過程中驅動一些關聯的設備。

(3) 武控系統技術原理圖的計算機存儲結構的設計。要實現原理教學的動態、互操作的效果，需設計合理的數據結構以方便計算機存儲和讀取。

為此，本文計了模擬訓練系統交互式操作原理流圖。

1 某型武器裝備模擬訓練系統交互式操作流圖設計

圖1為某型武器裝備模擬訓練系統組成框圖。為實現某型武器裝備模擬訓練過程中在交互操作的同時，進行武控系統技術原理圖的同步顯示，完成對武器系統方便快捷的訓練學習，該設計由武控系統工作原理圖的XML(可擴展標記語言)文件描述、系統工作原理圖的分層級別定義、信息流定義、交互式操作定義、消息驅動、XML文件描述組成。其中武控系統工作原理圖的XML文件描述是由武控系統工作原理電路圖、接線圖、接口圖、信號關系圖的XML文件描述組成；系統工作原理圖的分層級別定義是由分層級別定義標識組成；由它們共同完成龐大、繁雜的武控系統技術原理圖的形式描述。信息流定義是由系統層級劃分、信息流圖中的圖元定義、信息流圖及其關聯文件的命名規則、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；消息驅動是由流經的起始儀器設備、流經的中間儀器設備、流經的截止儀器設備組成，由它們共同組成復雜武控系統交互式操作的同時展示技術原理圖時所需的關聯信息。XML文件描述是由信息流圖的顯示方式、信息流圖的顯示內容、信息流圖的隱藏信息、關聯的多媒體信息組成，由它們實現武控系統技術原理圖的計算機存儲結構。

圖1 某型武器裝備模擬訓練系統組成框圖

某型武器裝備武控系統的技術原理、工作過程、信號關系及作戰使用流程等相當繁雜，為研制其模擬訓練系統帶來相當大的困難。采用武控系統工作原理圖的XML文件描述、系統工作原理圖的分層級別定義，完成龐大復雜的武控系統技術原理圖的設計實現，通過原理邏輯關系、層級關系、觸發激勵關系、工作流關系等組織規模巨大的各種電路圖、接線圖、接口圖、信號關系圖，使得龐雜的多種類武控系統技術原理圖由交互式操作觸發后實時展示變得方便快捷。

在訓練學習過程中，交互式操作流圖是在仿實裝發射控制臺和模擬臺之間進行實際操作時將操作命令信息發送給綜控臺，綜控臺接收到發射控制臺發送的操作命令信息(相對應的操作鍵碼)后，按照每一個操作命令(相對應的操作鍵碼)實時響應其信息流的實時顯示以及多媒體的展示。由軟件實現的功能可以滿足訓練系統總體設計技術指標要求，實現在模擬戰斗狀態下操作人員完成武控發射控制臺的訓練實操動作，同時完成對某型武器裝備武控系統原理的生動、形象的多媒體交互操作式訓練學習，把繁雜龐大的武控系統技術原理的學習變得方便簡捷。

XML文件描述是由信息流圖的顯示方式、信息流圖的顯示內容、信息流圖的隱藏信息、關聯的多媒體信息組成，它們實現武控系統技術原理圖的計算機存儲結構，使得所研制的軟件在實現某型武器裝備武控系統模擬訓練功能的基礎上，達到運行效率提高、降低存儲空間、節約軟件進程運行使用資源的效果。某型武器裝備模擬訓練系統流圖XML文件顯示效果示意圖如圖2所示。

圖2 武器裝備模擬訓練系統流圖XML文件顯示效果示意圖

2 某型武器裝備模擬訓練系統交互式操作流圖具體實施

2.1 操作流圖總體描述

操作流圖包括：武控系統工作原理圖的XML文件描述、系統工作原理圖的分層級別定義、信息流定義、交互式操作定義、消息驅動、XML文件描述。

2.2 武控系統工作原理圖的XML文件描述

某型武器裝備系統的武控系統工作原理圖包括系統組成圖、信息流圖、子設備(儀器)原理圖、子設備(儀器)電路圖和子設備(儀器)詳細電路圖等，遵循總體到局部，概略到詳細的原理展示原則。

2.3 系統工作原理圖的分層級別定義

某型武器裝備系統的武控系統工作原理圖分層和級別定義如下：

(1) 1級信息流圖為武器裝備系統1～4通道組成圖；

(2) 2級信息流圖為武器裝備系統火控系統1～4通道信息流圖；

(3) 3級信息流圖為武器裝備系統火控系統子設備(儀器)原理圖或功能框圖；

(4) 4級信息流圖為武器裝備系統火控系統子設備(儀器)電路連接圖；

(5) 5級信息流圖為武器裝備系統火控系統子設備(儀器)詳細電路圖。

2.4 信息流定義

信息流由系統層級劃分、信息流圖中的圖元定義、信息流圖及其關聯文件的命名規則、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：圖的級別號碼，1為1級圖，2為2級圖；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：子級圖的序號；第5、6、7位：設備或連接線的序號。

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流圖中某些事件(原理圖流經某控件或是有操作、模擬臺上有操作)來觸發。對這些媒體文件進行編碼以適應快速索引。

文本文件為txt格式文件，其內容的第一行為視頻矩陣控制字符串，如果沒有視頻矩陣控制動作時為空行；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，控件號為每一張圖中對應的控件號，包括線、矩形框(根據控件號可以確定是哪張圖文件，如：控件號為1000012相對應的圖文件為1000000.XML，參考圖文件定義)；鍵碼消息驅動為發控臺和軟模擬臺發送出的鍵碼。

圖4 具體文件名稱定義

2.6 消息驅動

消息驅動由流經的起始儀器設備、流經的中間儀器設備、流經的截止儀器設備組成。

2.7 XML文件描述

3 結論

本文給出了某型武器裝備模擬訓練系統交互式操作流圖的設計方法，解決了模擬訓練系統總體方案中提出的問題，為模擬訓練系統的研制工作提供了軟件設計途徑。根據此方案完成了模擬訓練系統的軟件研制工作，所研制的模擬訓練設備已經為部隊所使用，為部隊的該型號武器裝備訓練工作解決了實際困難，使用效果良好，為提高部隊模擬訓練效率發揮著積極的作用。