技术领域
[0001] 本
发明属于半实物仿真技术领域，尤其涉及一种制导武器多功能半实物仿真试验控制系统及方法。
背景技术
[0002] 目前，业内常用的
现有技术是这样的：制导武器半实物仿真系统一般由弹目运动模拟系统、目标
模拟器、仿真计算机、仿真试验控制系统、
数据采集与记录装置组成。其中，弹目运动模拟系统用于模拟制导武器和目标的相对运动过程；目标模拟器用于为制导武器提供与真实外场一致的目标背景环境；仿真计算机用于实时解算制导武器的飞行弹道；半实物仿真试验控制
软件用于对整个试验的
进程及时序进行管控；数据采集与记录装置用于采集并记录试验过程中产生的各种数据。
[0003] 可以看出，仿真试验控制系统是整个仿真试验的控制中枢，决定着仿真试验的进程和时序，确保仿真试验能够按照试验任务书的要求严谨有序进行。仿真试验控制系统由半实物仿真试验控制软件及其所依托的工控机等
硬件组成，其功能主要由半实物仿真试验控制软件实现，然而，传统的半实物仿真试验控制软件通常仅具备试验进程及时序控制功能，其存在着以下不足：
[0004] (1)不能对参试设备及参试产品状态进行自检
[0005] 很多仿真试验失败的原因是参试设备或参试产品的状态未达到开展试验所需满足的要求，因此在仿真试验正式开始之前，首先需要对参试设备和参试产品的状态进行检查，确保其满足试验要求方可进行试验，然而传统的半实物仿真试验控制软件一般不具备此项功能。
[0006] (2)不能对试验过程中的关重变量进行监控
[0007] 开展一次半实物仿真试验的时间较长，在试验过程中，一些重要的变量如制导武器的
位置、速度、
加速度、
姿态角等变量不断实时变化，经常出现某个变量在某一时刻突然发生异常，表明该次试验结果未能满足要求。变量突发的异常往往会导致弹道发散和试验失败，严重时会引起转台飞车、目标丢失等现象，对参试设备和结果判别伤害极大，需要立即终止试验，因此有必要对验过程中的关重变量进行实时监控，然而传统的半实物仿真试验控制软件一般不具备此项功能。
[0008] 综上所述，现有技术存在的问题是：传统的半实物仿真试验控制软件通常仅具备试验进程及时序控制功能，由于试验中需要监控的关重变量数量较多且关重变量会随着试验的进程实时变化，在半实物仿真普遍要求的1ms刷新率下很难对这些
信号进行实时采集，因而不能对参试设备及参试产品状态进行自检不能对试验过程中的关重变量进行监控。
[0009] 解决上述技术问题的难度：对参试设备及参试产品状态进行自检以及对试验过程中的关重变量进行监控需要对各个关重变量、参试部件以及参试试验设备进行实时信号采集，由于其数量众多且这些信号在实时变化，在不丢
帧的情况下按照1ms的半实物仿真试验周期进行信号采集有不小的难度；此外，实现这两项功能还需要对系统设置模
块：包括配置文件解析单元与设置指令处理单元，用于通过文件解析类与设置处理类解析配置文件，通过解析后的数据进行初始配置，并使用设置指令对监控
节点、监控参数、通讯参数进行设置与
修改；此外，还需要建立与指挥间的连接，用于接收远程控制指令，实现对系统各个节点的监控与指令下发，统一控制节点的自检、初始参数装订，并能够实时更新系统各个节点的状态信息，这都对软件的数据结构以及处理能
力提出了较高的要求。
[0010] 解决上述技术问题的意义：对参试设备及参试产品状态进行自检能够在试验前尽早发现参试设备及参试产品存在的问题，节约试验时间，避免参试设备及参试产品在试验过程中由于自身存在的问题发生损坏设备或产品的事件；对试验过程中的关重变量进行监控能够随着掌握试验结果是否与预想或设计一致，还可根据数据判断试验是否存在隐患以便及时停止试验排查问题；从而达到大幅提升半实物仿真试验的可靠性和
置信度，确保仿真试验能够按照试验要求严谨有序开展的目的。
发明内容
[0011] 针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种制导武器多功能半实物仿真试验控制系统及方法。
[0012] 本发明是这样实现的，一种制导武器多功能半实物仿真试验控制系统，所述制导武器多功能半实物仿真试验控制系统包括：
[0013] 系统配置文件生成子系统，与系统控制台连接，用于进行试验节点参数设置、试验态势表配置与监控参数设置，生成统一的配置文件；并完成读取、编辑、校验与保存操作；
[0014] 系统控制台，与系统配置文件生成子系统连接，用于根据配置文件生成包括仿真节点即参试设备与模型参数的监测界面，同时建立与指挥间的连接，接收远程控制指令，实现对系统各个节点的监控与指令下发，统一控制节点的自检、初始参数装订，并实时更新系统各个节点的状态信息，根据仿真节点的状态反馈判断系统是否正常运行；同时用于进行配置文件解析、设备自检、流程控制、态势下发及数据分析。
[0015] 进一步，所述系统配置文件生成子系统包括：
[0016] 文件处理模块：用于利用XML文件处理类解析已经生成的配置文件与保存编辑结果；
[0017] 编辑模块：用于利用列表类与树形类编辑配置文件所包含的列表；
[0018] 校验模块：用于利用校验类对文件内容进行校验；
[0019] 进一步，所述编辑模块编辑配置文件所含列表包括：列表的编辑操作包括添加项、删除项、新建项，从
数据库更新数据，上传数据库。
[0020] 进一步，所述系统控制台包括：
[0021] 系统设置模块：包括配置文件解析单元与设置指令处理单元，用于通过文件解析类与设置处理类解析配置文件，通过解析后的数据进行初始配置，并使用设置指令对监控节点、监控参数、通讯参数进行设置与修改；
[0022] 试验调度模块：包括系统自检单元、试验流程控制单元与指令应答单元；用于通过控制指令类控制试验的过程，完成系统自检、试验流程控制与指令应答；
[0023] 通讯模块：包括数据通讯单元与指令通讯单元；用于通过通讯类完成试验的数据交互、指令发送与反馈；
[0024] 试验监控模块：包括流程显示单元、节点状态显示单元、三维曲线显示单元、数据列表显示单元、日志显示单元；用于通过状态显示类、三维曲线显示类与列表类进行各参试节点的心跳检测，试验流程监控和数据监控，实现安全控制，并显示试验动态；
[0025]
数据处理模块：包括数据曲线处理单元、试验信息显示电源、数据分析单元；用于通过二维曲线显示类与文本显示类进行试验的数据分析与回放。
[0026] 进一步，所述试验调度模块的控制指令包括系统自检、态势下发、试验启动和试验停止；指令应答代码由配置文件解析得到；
[0027] 所述系统设置模块：包括配置文件解析单元与设置指令处理单元。
[0028] 进一步，所述试验调度模块包括系统自检单元、试验流程控制单元与指令应答单元；
[0029] 通讯模块包括数据通讯单元与指令通讯单元。
[0030] 进一步，所述试验监控模块：包括流程显示单元、节点状态显示单元、三维曲线显示单元、数据列表显示单元、日志显示单元；
[0031] 所述数据处理模块：包括数据曲线处理单元、试验信息显示电源、数据分析单元。
[0032] 本发明的另一目的在于提供一种运行所述制导武器多功能半实物仿真试验控制系统的制导武器多功能半实物仿真试验控制方法，所述制导武器多功能半实物仿真试验控制方法包括：
[0033] 步骤一，按照仿真试验大纲完成仿真系统搭建；
[0034] 步骤二，按照通讯协议将参试产品与参试设备进行连接；
[0035] 步骤三，对参试产品上电，上电完成后对参试设备及参试产品的状态进行自检；
[0036] 步骤四，根据仿真任务书制定制导武器多功能半实物仿真试验的配置文件；
[0037] 步骤五，利用系统配置文件生成软件解析、编辑、校验制定好的配置文件；
[0038] 步骤六，将配置文件导入制导武器多功能半实物仿真试验控制系统中；
[0039] 步骤七，根据配置文件对各仿真节点进行控制，同时将采集的数据与试验相关信息存入数据库；
[0040] 步骤八，对所有指令的触发与参试设备的指令应答进行状态显示，实现对关重变量的实时监控。
[0041] 本发明的另一目的在于提供一种实现所述制导武器多功能半实物仿真试验控制方法的信息数据处理终端。
[0042] 本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行所述的制导武器多功能半实物仿真试验控制方法。
[0043] 综上所述，本发明的优点及积极效果为：本发明能够实现对参试设备及参试产品状态自检、仿真试验进程及时序控制、试验过程关重变量监控、试验数据回放与分析等，确保半实物仿真试验能够按照试验要求严谨有序开展。
[0044] 本发明既能对半实物仿真试验进程及时序进行管控，还能够对参试设备及参试产品状态进行自检，对试验过程中的关重变量进行监控，从而达到大幅提升半实物仿真试验的可靠性和置信度，确保仿真试验能够按照试验要求严谨有序开展的目的。
附图说明
[0045] 图1是本发明
实施例提供的制导武器多功能半实物仿真试验控制系统结构示意图；
[0046] 图中：1、系统配置文件生成子系统；2、系统控制台；3、文件处理模块；4、编辑模块；5、校验模块；6、系统设置模块；7、试验调度模块；8、通讯模块；9、试验监控模块；10、数据处理模块。
[0047] 图2是本发明实施例提供的系统配置文件生成子系统结构图。
[0048] 图3是本发明实施例提供的系统配置文件生成软件类模型图。
[0049] 图4是本发明实施例提供的系统配置文件生成软件类图。
[0050] 图5是本发明实施例提供的系统配置文件生成软件对象图。
[0051] 图6是本发明实施例提供的系统配置文件生成软件对象交互关系图。
[0052] 图7是本发明实施例提供的系统控制台结构图。
[0053] 图8是本发明实施例提供的系统控制台类模型图。
[0054] 图9是本发明实施例提供的系统控制台类图。
[0055] 图10是本发明实施例提供的系统控制台对象图。
[0056] 图11是本发明实施例提供的系统控制台对象交互关系图。
[0057] 图12是本发明实施例提供的制导武器多功能半实物仿真试验控制方法
流程图。
[0058] 图13是本发明实施例提供的制导武器多功能半实物仿真试验控制系统顶层数据流图。
[0059] 图14是本发明实施例提供的制导武器多功能半实物仿真试验控制系统第1层数据流图。
[0060] 图15是本发明实施例提供的制导武器多功能半实物仿真试验控制系统第2层数据流图。
[0061] 图16是本发明实施例提供的试验过程中参试产品的状态自检界面图。
[0062] 图17是本发明实施例提供的试验过程中关重变量的实时监控界面图。
具体实施方式
[0063] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0064] 下面结合附图对本发明的技术方案与技术效果做详细说明。
[0065] 如图1所示，本发明实施例提供的制导武器多功能半实物仿真试验控制系统具体包括：
[0066] 系统配置文件生成子系统1、系统控制台2。
[0067] 系统配置文件生成子系统1：与系统控制台2连接，用于进行试验节点参数设置、试验态势表配置与监控参数设置，生成统一的配置文件；并完成读取、编辑、校验与保存操作。
[0068] 系统控制台2；与系统配置文件生成子系统1连接，用于根据配置文件生成包括仿真节点即参试设备与模型参数的监测界面，同时建立与指挥间的连接，接收远程控制指令，实现对系统各个节点的监控与指令下发，统一控制节点的自检、初始参数装订，并实时更新系统各个节点的状态信息，根据仿真节点的状态反馈判断系统是否正常运行；同时用于进行配置文件解析、设备自检、流程控制、态势下发及数据分析。
[0069] 如图2至图6所示，本发明实施例提供的系统配置文件生成子系统1具体包括：
[0070] 包括文件处理模块3、编辑模块4、校验模块5。
[0071] 文件处理模块3：用于利用XML文件处理类解析已经生成的配置文件与保存编辑结果。
[0072] 编辑模块4：用于利用列表类与树形类编辑配置文件所包含的列表。
[0073] 校验模块5：用于利用校验类对文件内容进行校验。
[0074] 本发明实施例提供的编辑模块4编辑配置文件所含列表具体包括：
[0075] 列表的编辑操作包括添加项、删除项、新建项，从数据库更新数据，上传数据库。
[0076] 如图7至图11所示，本发明实施例提供的系统控制台2具体包括：
[0077] 包括系统设置模块6、试验调度模块7、通讯模块8、试验监控模块9以及数据处理模块10。
[0078] 系统设置模块6：包括配置文件解析单元与设置指令处理单元，用于通过文件解析类与设置处理类解析配置文件，通过解析后的数据进行初始配置，并使用设置指令对监控节点、监控参数、通讯参数进行设置与修改。
[0079] 试验调度模块7：包括系统自检单元、试验流程控制单元与指令应答单元；用于通过控制指令类控制试验的过程，完成系统自检、试验流程控制与指令应答。
[0080] 通讯模块8：包括数据通讯单元与指令通讯单元；用于通过通讯类完成试验的数据交互、指令发送与反馈。
[0081] 试验监控模块9：包括流程显示单元、节点状态显示单元、三维曲线显示单元、数据列表显示单元、日志显示单元；用于通过状态显示类、三维曲线显示类与列表类进行各参试节点的心跳检测，试验流程监控和数据监控，实现安全控制，并显示试验动态。
[0082] 数据处理模块10：包括数据曲线处理单元、试验信息显示电源、数据分析单元；用于通过二维曲线显示类与文本显示类进行试验的数据分析与回放。
[0083] 本发明实施例提供的试验调度模块7具体包括：
[0084] 所述控制指令包括系统自检、态势下发、试验启动和试验停止。
[0085] 所述指令应答代码由配置文件解析得到。
[0086] 如图12所示，本发明实施例提供的制导武器多功能半实物仿真试验控制方法具体包括：
[0087] S101，对参试设备及参试产品的状态进行自检。
[0088] S102，制定制导武器多功能半实物仿真试验的配置文件。
[0089] S103，利用系统配置文件生成软件解析、编辑、校验制定好的配置文件。
[0090] S104，对各仿真节点进行控制，同时将采集的数据与试验相关信息存入数据库。
[0091] S105，对所有指令的触发与参试设备的指令应答进行状态显示，实现对关重变量的实时监控。
[0092] 下面结合具体实施例对本发明的技术方案作详细的说明。
[0093] 实施例1：
[0094] 1、技术方案
[0095] (1)系统组成
[0096] 制导武器多功能半实物仿真试验控制软件主要由系统配置文件生成软件和系统控制台软件组成，主要完成以下功能：
[0097] 1)对仿真试验的进程及时序进行管控；
[0098] 2)对参试设备及参试产品的状态进行检测；
[0099] 3)对试验过程中的关重变量进行监控。
[0100] (2)系统总体设计
[0101] 试验操作员通过半实物仿真试验控制软件编辑系统配置文件，并进行试验指令控制，经由试验控制软件对外部仿真节点进行控制，同时将采集的数据与试验相关信息存入数据库，系统顶层数据流设计如图13所示。
[0102] 由软件功能进行归纳，试验操作员需要完成两大任务包括系统配置与试验控制，分别由系统配置文件生成软件与系统控制台软件来完成.系统配置文件生成软件进行试验节点参数设置、试验态势表配置与监控参数设置，生成统一的配置文件。系统控制台软件进行配置文件解析、设备自检、流程控制、态势下发及数据分析等。由此对系统顶层数据流图进一步细化，如图14所示。
[0103] 根据图14，系统配置文件生成软件主要读取、编辑、校验与保存功能；控制台软件主要由系统设置模块、试验调度模块、试验监控模块、数据处理模块与通讯模块组成，进一步细化其数据流如图15所示。
[0104] 图3中系统配置文件生成软件用于生成控制台软件的配置文件，能够进行试验节点参数编辑、态势参数编辑与监控参数编辑。系统控制台软件根据配置文件进行初始化，其系统设置模块用于监控节点设置、监控参数设置与通讯参数设置；试验调度模块负责防止试验的过程控制，控制指令包括系统自检、态势下发、试验启动和试验停止；试验监控模块主要用于实现安全控制，包括各参试节点的心跳检测，试验流程监控和数据监控；数据处理模块包括数据分析和试验回放。
[0105] (3)系统功能设计
[0106] 1)系统配置文件生成软件
[0107] 用于生成本次半实物仿真试验的配置文件，文件包括试验节点、试验态势参数与试验监控参数的配置信息。软件具有编辑、查看与存储等功能，并可以与数据库进行通讯，完成配置文件内部数据表的导入导出。
[0108] 2)系统控制台软件
[0109] 根据配置文件生成包括仿真节点(参试设备)与模型参数的监测界面，同时建立与指挥间的连接，用于接收远程控制指令，实现对系统各个节点的监控与指令下发，统一控制节点的自检、初始参数装订，并能够实时更新系统各个节点的状态信息，根据仿真节点的状态反馈判断系统是否正常运行。仿真节点(参试设备)的显示参数由配置文件定制。
[0110] (4)系统结构设计
[0111] 1)配置文件设计
[0112] 鉴于XML具有可读性好，又便于自动处理，因此在本系统中采用XML文件描述仿真节点(参试设备)、参试产品、试验控制指令、试验态势参数与试验监控参数及初始化数值。文件的结构如下表所示。
[0113]
[0114]
[0115]
[0116] 2)系统配置文件生成软件设计
[0117] 系统配置文件生成
软件包含3个模块，针对每一个模块的实现方式如图4所示。其中文件处理模块用于解析已经生成的配置文件与保存编辑结果。编辑模块用于编辑配置文件所包含的列表，列表的编辑操作包括添加项、删除项、新建项，从数据库更新数据，上传数据库等功能，编辑过程由列表类与树形类实现。校验模块用于对文件内容进行校验，编辑完毕后文件的校验由校验类来进行处理，软件的类模型图如图3所示。根据图3的类模型图进行类设计，类图如图4所示。文件校验类继承自文件处理类，根据实际的校验要求进行设计。软件的功能由具体的对象来实现，对象图如图5所示。在系统配置文件生成软件中对象的交互关系如图6所示。
[0118] 3)系统控制台软件设计
[0119] 系统控制台软件包含5个模块，实现方式如图7所示。其中，系统设置模块首先解析配置文件，通过解析后的数据完成对软件系统的初始配置，在初始配置
基础上，使用设置指令对参数进行修改，包括配置文件解析与设置指令处理两项功能，通过文件解析类与设置处理类来实现；试验调度模块完成系统自检、试验流程控制与指令应答的功能，通过控制指令类实现，其中指令与指令应答代码由配置文件解析得到；通讯模块完成试验的数据交互、指令发送与反馈，包括数据通讯与指令通讯，通过通讯类实现；试验监控模块用于显示试验动态，通过状态显示类、三维曲线显示类与列表类来实现；数据处理模块用于试验的数据分析与回放，通过二维曲线显示类与文本显示类来实现。类模型图如图8所示。
[0120] 模型中配置文件解析类CZConfigFile与列表类CZListCtrl如图4所示，其余设计的类图如图9所示。其中显示类基于已开发控件实现，其主要完成的是数据的交互。由仿真节点(参试设备)通过通讯网络完成数据收发，按照各显示类的实现方法完成监控任务。软件功能需要由具体的对象来实现，系统控制台软件对象图如图10所示，对象的交互关系如图11所示。
[0121] 2、本发明所提供的制导武器多功能半实物仿真试验控制软件，不但能够在半实物仿真试验过程中对试验进程及时序进行管控，同时还能够对参试设备及参试产品状态进行自检，对试验过程中的关重变量进行监控。该系统克服了传统的半实物仿真试验控制软件不能对参试设备及参试产品状态进行自检、不能对试验过程中的关重变量进行监控的弊端，大幅提升了半实物仿真试验的可靠性和置信度，确保仿真试验能够按照试验要求严谨有序开展。
[0122] 某精确制导武器系统需要借助半实物仿真手段来对其工作性能和战技指标进行考核验证，以其开展半实物仿真试验为背景介绍的具体实施方式：
[0123] 1)利用半实物仿真试验控制软件首先对参试设备及参试产品的状态进行自检；
[0124] 2)制定本次试验的配置文件；
[0125] 3)试验开始后利用系统配置文件生成软件解析、编辑、校验制定好的配置文件；
[0126] 4)经由系统控制台软件对各仿真节点进行控制，同时将采集的数据与试验相关信息存入数据库；
[0127] 5)在试验过程中对所有指令的触发与参试设备的指令应答进行状态显示，实现对关重变量的实时监控。
[0128] 下面结合具体实施例对本发明的技术效果作详细的描述。
[0129] 以**制导武器系统半实物仿真试验为例来说明本发明的有效性。**制导武器半实物仿真试验参试产品有卫星导航接收机、惯导、弹载计算机、
舵机，所使用的仿真设备有
卫星信号模拟器、仿真转台、仿真计算机、半实物仿真试验总控系统等。其中，半实物仿真试验总控系统是整个仿真试验系统的控制中枢，除了用于完成试验过程中的任务和初始化设置、参试部件功能模拟、参试部件程控上电、
接口信息转换、
信号传输与交互、数据采集记录等功能外，还能实现对参试设备和参试产品的状态自检，以及对试验过程中的关重变量进行监控。图16为试验过程中参试产品的状态自检界面，图17为试验过程中关重变量的实时监控界面。
[0130] 应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用
专用逻辑来实现；软件部分可以存储在
存储器中，由适当的指令执行系统，例如
微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如
只读存储器(
固件)的可编程的存储器或者诸如光学或
电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成
电路或
门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的
半导体、或者诸如
现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。
[0131] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
