装备模拟器范文
时间：2023-03-05 16:26:39
装备模拟器范文第1篇
关键词 分布式综合装备模拟器；构建；对策
中图分类号 U2 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）07-0014-02
随着装备模拟器的不断发展，装备模拟器的应用在部队训练中越来越普遍，发挥巨大经济效益的同时，对部队战斗力的形成也产生重要的影响，特别在完成高危、恶劣、极端训练科目发挥出了不可代替的作用，得到各兵种部队的特殊关注。各兵种部队也花费大量精力、财力进行装备模拟器的建设，并取得了丰硕的成果。但在综合装备模拟器联合训练方面，还缺少相应的研究和建设，而从现代战争来看，单一兵种作战在战场上发挥的作用越来越小，多兵N联合作战、立体式作战，成为现代战争的常态。为培养适合现代战争形态的部队，建设一套能完成大规模、跨兵种、兵种协作等大型的训练科目的综合装备模拟器也势在必行并且意义非凡。
1 国外采用分布式节点构建综合训练模拟器的发展状况
分布式综合装备模拟器就是把分布在不同地区的各个具有独立训练功能、能完成特定训练的多个单兵种模拟器，通过网络连接到一起，从而建设成能够完成大规模、跨兵种、兵种协作等大型的训练科目的综合装备模拟器。从1982年开始，美国高级研究计划局（DARPA）与陆军联合开发了SIMNET（Simulation Net-work）系统。SIMNET是一个采用分布式结构，基于VR技术的虚拟对抗作战系统。SIMNET联结了包括美军和德军在内的近300台坦克模拟仿真器、飞机飞行模拟器、作战指挥所仿真器、计算机生成兵力（CGF）仿真器及导弹发射仿真器等。他们通过网络连接在一起，可实现资源共享，随时调用数据库、模型库、图形图像库及知识库的信息。假如将装甲兵、机械化步兵、直升机、歼击机、舰艇、反舰导弹、巡航导弹、海军陆战队和诸如A-10S和F-16S固定翼飞机以及野战集团军防空发射阵地临时接入网络，则立即可使用高逼真度视听方法参加相互的军事演习[ 1 ]。SIMNET系统除对参战人员进行诸种作战任务的训练外，还可对各种武器系统的性能和效能进行研究与评估，更可进行包括各种武器平台的大规模虚拟军事演习。上述各种任务都是在由SIMNET系统所提供的综合虚拟战场环境内进行，分布在不同地理位置的各种武器平台借助网络互联，共享这一描述在同一时间和同一空间内的综合性虚拟战场环境，以进行体系对抗的模拟。
2 构建分布式综合装备模拟器的基本步骤
借鉴SIMNET（Simulation Net-work）系统结构，分布式装备模拟器的构建，如图1所示。
战场环境生成设备主要作用：1）生成综合训练的战场环境，将信息发送到综合装备模拟器总服务器；2）接收参训设备生成的、反馈到综合装备模拟器总服务器的数据，并将实时数据生成并将相应信息映射到初始的战场环境中。综合装备模拟器总服务器的作用是接收战场环境生成设备发出的数据并将其发给各个分散模拟器服务器；3）接收各分散服务器的反馈数据，将其提供给战场环境生成设备。飞散模拟器服务器是负责各模拟器操作台和总服务器之间的数据接收与发送。具体流程如图2所示。
3 构建综合装备模拟器的对策研究
现有模拟器装备存在以下的特点：
1）地域分布广。模拟器基本根据兵种分布而分布在适合该兵种训练的地方。
2）针对性强。各功能模拟器大多针对专业兵种设计，只针对专业兵种进行训练。
3）个体差异大。各模拟器设计制造因为设计定位、研制时间、研制经费、采用的技术等诸多因素，使现有的模拟器的仿真度、训练效果等训练水平参差不齐。
要将这些不同地区、不同功能、不同水平的模拟器整合到一起需要解决下面两点问题：
一是网络连接。要先建立各个模拟器之间的网络连接，并保证优质的网络通信效果，实现综合装备模拟器各设备间的数据接收和传送。如何解决网络连接问题？总体思路是，把现有的每台装备模拟器作为计算机网络上的一个节点，这些分布式节点通过局域网（LAN）、广域网（WAN）及远程通信网连接在一起，或通过卫星以远程网络方式连接到一起。结合实际情况有两种方式比较可行。第一是通过卫星以远程网络结合局域网方式进行连接。只要将总服务器和各个分服务器之间采用远程网络连接，各分服务器和操作台采用局域网连接就可解决网络连接问题。这种方法优点是实现起来简单、方便，但由于是无线传输，有可能在保密和传送稳定性方面存在问题。第二是利用各部队比较普及的军网结合局域网进行连接。只要将总服务器和各个分服务器连入军网，在军网内专门开设一条信息通道，各分服务器和操作台采用局域网连接就可解决网络连接问题。这种方式实现起来也比较方便、简单并且兼顾到了信息安全和信号的稳定，基本可以解决网络连接问题。
二是信息传递。各级设备之间由于技术不同，可能产生信息接收和发送问题。有些现有模拟器对从总服务器接收到的整体战场环境等数据，无法生成并传送给各个模拟器操作台；有些模拟器规模小根本就没有分系统服务器。要解决这一问题就要在分服务器上想办法。有分服务器的设备在原有的服务器基础上，建立和完善分服务器和总服务器之间的信息传递功能和操作台接收战场环境及协同兵力信息能力的完善。对没有分系统服务器的设备可以建设符合标准的分系统服务器，进而使设备有参加综合训练的能力。
4 构建综合装备模拟器的未来展望
现代战争的多兵种协作特点决定了现在和未来的很长时间内，协同兵力训练将成为一种常态趋势，综合装备模拟器也必将随着这种趋势，成为兵种协同训练的一种主要手段。依靠现有分设备构建的综合模拟器系统的思想虽然可以解决很多问题，但由于各分设备的参差不齐，会对协同训练效果有一些影响。基于这些状况，现在和未来的综合装备模拟器的建设，要全盘规划，逐步规范化、统一化。在各个训练设备建设时就需考虑到该设备要有作为综合装备模拟器的一个训练部分的功能，对新建的训练设备统一规格，做到联上网络就能参加综合训练。这样任何一个新的模拟器训练设备都可以参加各兵种协同训练，从而推进各兵种协同训练水平的提高。
参考文献
装备模拟器范文第2篇
关键词：训练模拟器 装备教学 作用
中图分类号：G807 文献标识码：A文章编号：1672-3791（2015）05（c）0000-00
训练模拟器在一些发达国家的军队中使用已久，特别是随着计算机网络、虚拟现实等新技术的发展，使军队可以把军事演习、实战演习和微观模拟融于一体，创造出一种高度逼真的模拟世界，使士兵如同置身于实战环境，从而获得最佳的训练效果。
训练模拟器是一个武器系统或某型装备物理的“模型与模拟”，由与装备操作相关的硬件和软件、以及与其相关的环境背景组成，它能够复现装备操作的许多功能特征，用于训练个人或小组的操作技能[1]。训练模拟器可模拟出某个装备的主要部件，例如飞机的仪表板或坦克模拟器或是控制显示设备。近似逼真的训练模拟器可以代替真实的装备对驾驶员、武器操纵员等进行训练，使他们掌握在战场环境下熟练使用装备的技巧和技能。可以在无需高成本和长时间实装训练的情况下向学员传授基本的操作技术，既降低了训练成本，又减轻了训练安全压力。
1训练模拟器的特点
1）具有较大的灵活性。可以根据人才培养方案规定的装备操作课程标准，研制更适用、更合理的训练模拟器材，既具有先进性、可靠性，又符合实践教学的要求，能为学员提供更多的实践、实习机会，同时在满足教学的条件下也能满足部分科研的特殊需要。
2）具有超前性。作为专业实践教学使用的训练模拟器，自然应该跟上科技发展的步伐。在某些方面，还应该适当地超前一些。装备设备一般更新周期长不能做到最先进，因而满足不了一些新开专业和科研的要求，训练模拟器的研制成本低，可以达到这个目的[2]。
3）具有及时性。由于院校学科和专业调整，教材内容变化较大，需不断更新装备设备，特别是对新设备的专业，间题更是突出。训练模拟器的研制周期短，可以及时从事新专业教学，较好地解决了这个问题。
4）具有经济性。装备设备，专业性强，社会需求量小，价格较贵，自行训练模拟器的研制环节少，费用低，可以使有限的财力、物力用到刀刃上，节约大量资金，有利于加速学院专业实践教学环境建设。
5）便于使用和维修。由于训练模拟器相对于实装来讲，结构相对简单，且教学使用人员对研制过程及每个零部件都比较熟悉，能够熟练掌握训练模拟器材的结构、性能和特点，一旦出现问题，则可以立即排除故障，既不会影响正常教学，又有训练模拟器材的管理和维护。
2装备教学面临的问题
装备教学具有很强的实践性，是面对装备、面对岗位、针对性极强的专业技术训练，它所需要的实践技能不是仅通过理论学习、实验室教学就可以达到的。
目前装备实践教学中面临的主要问题包括以下几方面：
2.1装备型号多，更新快，训练装备跟不上部队装备的发展
装备正面临着一个超常规发展的阶段，各种新型的装备大量装备部队，各种新型号，新体制不断出现，给院校的装备教学带来极大的挑战。特别是部队已经装备和即将装备的大型特种，实际上不可能配发到院校作为实习装备，部分新型优先保证作战需要，也不可能配发到院校。这种情况带来的问题是，装备教员不熟悉新型装备，学员不了解新型装备，毕业后需要再次学习，才能满足第一任职需要。这就要求学员具有宽口径的装备适应能力。
2.2学员多，实习装备少
用于院校教学的实装数量少，而同一期班的学员人数较多，如果每一种装备都按照传统的训练模式，需要大量具有丰富实践经验的教员，以及大量的实习装备，这种条件实际上是不可能满足的。这些年的教学实践表明，传统的装备教学方法已经到了需要变革的时候了，解决大批量学员的实践教学，必须找到新的解决问题的方法。
3装备教学需要的训练模拟器及其作用
从装备教学需求分析，各种必要的训练模拟器及其完成的功能可概括如下：
3.1开发CBT虚拟系统，了解装备总体结构和工作特点
虽然型号很多，但基本的组成结构是相同的，作用机理是相同的。培养宽口径的装备技术人才，关键是让他们从根本上掌握的基本结构，掌握的工作特点，掌握的信号、控制、监控等基本知识，这些内容各种虽然在细节上有所区别处理，但总体上是相似的。根据以上特点，可以以计算机网络为基础，开发CBT虚拟训练模拟系统，用多媒体互动的方式，向学员展示的内部组成和工作特性，这种方式可以满足大量学员同时学习的需要，可以从视觉和心里上解除设备的神秘感[3，4]。
3.2构建典型分机模拟系统，掌握装备维护保障基本技能
工程类学员，要求必须掌握维护保障的基本技能。也就是说，必须具备基本的维护修理能力，这种能力需要通过实际动手训练才能培养。以往的装备教学中，绝大部分的时间是花在这个方面，但用于训练的设备数量和装备的实习条件制约了这种实践教学的效果。如果以典型装备的分机为基础，构建分布式的模拟实习系统，例如雷达固态发射模块实习模拟器、行波管发射机实习模拟器、波形和上变频模拟器、信号处理模拟器等专业化的实习模块，可以解决实习装备数量少，操作困难的问题。
3.3研制整机模拟操作系统，熟练装备战技术操作方法。
工程类学员，除了要掌握的维护保障技能外，还应该具备充分挖掘技术潜力，完成战术任务的能力。具体而言，就是利用的技术特性，在复杂电磁环境下充分发挥性能的能力。这就要求学员必须在前两种训练的基础上，熟练掌握某个特定型号的操作和控制方法。这种训练在有条件的时候可以以实装为基础，构建模拟实习平台，但在实装无法用于训练时，就必须研制整机操作训练模拟系统。
4结语
大力开展训练模拟器的研制和应用，是解决军事院校实习装备不足和提高实践教学效益的有效手段，从长远看，训练模拟器将会成为提高军事院校学员专业实践能力不可缺少的重要教学设备[5，6]。
参考文献：
[1] 杨世英，李楠.加强院校模拟训练建设的探索与思考[J].继续教育，2013（3）：36-37.
[2] 李尔超.某型装备作战模拟训练器的系统计[D].硕士论文，武汉：华中科技大学，2011.
[3] 马兰，赵宏宇.浅议军事训练模拟仿真技术人才培养[J].继续教育，2012（7）：59-61.
[4] 陈金山.虚拟现实技术在美军单兵训练中的应用及启示[J].军事体育学报，2014，33（1）：73-74.
[5] 安兴，李刚，徐林伟，等.虚拟现实技术在美军模拟训练中的应用现状及发展[J].电光与控制，2011，18（10）：42-46.
[6] 谢兴礼，张明伍，舒波.复杂电磁环境下防化兵模拟训练问题研究[J].昆明陆军学院学报，2010，（3）：37.
装备模拟器范文第3篇
关键词：LCD 电子标识牌 通用模拟器
中图分类号：TN873.93 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）05-0036-03
1 引言
随着模拟技术的不断发展，研制适用于特定领域的通用模拟器在人才培养方面起到了重要作用，发挥出了重大的经济效益和社会效益[1-3]。通用模拟器实现了硬件与软件的通用化，可以模拟同一系列的不同型号装备、设备。在实际训练使用过程中，通用模拟器根据用户的设置可以实现不同型号装备的模拟。由于一般模拟器的功能是固化的，所以采用各种印刷标识牌。这些标识牌无法适应通用模拟器台位功能随训练需要变化的需求。为了实现通用模拟器的标识，需要设计可更换显示内容的标识牌。
在实践中通常采用LED电子桌牌来标识通用模拟器台位，实现模拟器的通用标识。通过通过硬件电路、嵌入式程序实现该功能。但是存在以下问题：采用嵌入式技术不方便与模拟训练系统网络溶合，实现标识牌显示内容与组训设置相配套的设计实现难度大；接收方通过串口接收数据，传输速率较低，使得文本图像显示延迟，且易受环境干扰，造成误码率极高；硬件电路及显示设备故障率高，维护成本高。
针对LED电子桌牌的上述问题，本文设计并实现了基于网络结构的LCD电子标识牌系统，并成功应用到通用模拟训练系统中。该方案的优点：通过设计基于Windows平台的软件实现标识牌显示切换，无需设计硬件电路；基于可视化的编程技术，调试方便；采用网络传输数据，传输速率高且外界环境干扰小；实现显示图像技术简单，无需采集图像像素且无需定时扫描。
2 通用模拟训练系统组成
本文设计实现的LCD电子标识牌系统应用于某舰艇通用作战模拟训练系统中，该系统中大量训练台位模拟了舰艇电子装备标准显控台（简称标显台）。某舰艇通用作战模拟训练系统主要由服务器、A型网络交换机（用于实现通用模拟器台位联网）、B型网络交换机（用于实现LCD电子标识牌联网）、N个通用模拟器台位、N个电子标识牌组成（见图1）。
某舰艇通用作战模拟训练系统由两个网络分系统组成，一个网络分系统用于实现模拟器台位网络通信与协同训练，另一个网络分系统用于实现LCD电子标识牌与服务器的网络通信与标识内容切换。
为了实现多个型号不同专业装备的模拟，在N个通用模拟器台位的计算机主机中设计并安装了多种软件，可实现多个型号装备的功能和性能模拟。在服务器中设计并安装了供用户进行功能设置的组训软件。
在实际使用过程中，用户通过服务器配置每个通用模拟器台位的功能。通用模拟器台位的主机通过网络接收到服务器初始化命令后，启动运行指定型号装备的模拟软件。各模拟器台位上的电子标识牌通过网络接收服务器设置的台位功能信息，并根据该信息选择相应的显示方案进行标识内容切换。
3 电子标识牌系统组成
通用模拟训练系统包括N个通用模拟器台位，每个通用模拟器台位都有一个对应的电子标识牌来显示当前通用模拟器台位所模拟的装备或设备名称。
LCD电子标识牌由网络终端机和LCD显示屏组成。本文选取的网络终端机是Net Station 6680。具有轻便、小巧、成体低等特点。其操作系统是WinCE系统。LCD显示屏为9英寸64万真彩色。
通用模拟训练系统中的电子标识牌实现显示当前通用模拟器台位所模拟的装备或设备名称，组成结构见图2。
在通用模拟器系统中用到N个LCD电子标识牌，网络终端机作为LCD电子标识牌的主机通过远程桌面访问服务器。首先在服务器上设置N+1个计算机用户，分别为Server和Client1、Client2、……ClientN。服务器使用Server访问本机，电子标识牌主机1—N分别通过服务器用户Client1、Client2、……ClientN远程登录服务器。在服务器安装客户端软件程序，实现不同型号多个装备名称的显示。在服务器的Server端安装组训管理软件程序，完成配置通用模拟器台位模拟设备功能及电子标识牌的显示功能。为实现客户端软件与服务器软件自动启动，将客户端软件与服务器软件均设为开机自启动。
在实际使用中，用户通过服务器软件配置电子标识牌的显示功能。电子标识牌收到服务器命令后，客户端软件程序根据指令显示相应的不同型号的设备名称。
4 服务器软件设计
4.1 设计台位信息配置文件
通用模拟训练系统模拟不同型号的不同专业的装备或者设备，为实现LCD电子标识牌显示控制，需要设计台位信息配置文件格式。
下面给出台位信息配置文件所需各类仿真实体的定义：
定义1：模拟舰艇SimSub是由r个型号的舰艇Sub组成，具有独立的功能和特性，能够单独运行。
定义2：单个型号的舰艇Sub是由s个不同专业的装备ProfessionE组成，按照一定的组合方式共同实现舰艇协同训练。
定义3：单专业装备ProfessionE是由模拟方式SimWay、装备名称EName、所属型号Type、装备程序ESoft组成。
根据定义1设计不同型号舰艇配置数据，根据定义2及定义3设计不同型号装备配置数据。最后，将舰艇配置信息和装备配置信息组合生成台位信息配置文件。
4.2 设计组训配置文件
组训配置文件包括组训模式信息、组训模式与装备对应关系信息以及参训装备属性信息等内容。
定义4：组训模式OrgTModel是由t种训练模式TModel组成，每种训练模式具有独立的训练功能。
定义5：每种训练模式 TModel是由n个训练装备TE组成。
定义6：每种训练装备TE由模拟器主机名SHost、电子标识牌访问服务器名CName、装备名称EName、所属型号Type、装备程序ESoft组成。
根据定义4设计组训模式，根据定义5设计组训模式与参训装备对应关系，根据定义6设计装备属性。最后，将三部分信息组合生成组训配置文件。
4.3 服务器软件设计
服务器程序的功能主要包括：读取显示台位信息配置文件及组训配置文件、实时监测网络连接、配置通用模拟器台位、接收客户端软件发送的计算机用户名、下发模拟设备名称至客户端软件，程序界面见图3。
基于VC++设计服务器软件。服务器软件主要包括3个类：CLeftView（左侧树形列表视图类）、CFormViewEx（列表框视图类）、CMainFrame（主窗体类）。
左侧树形列表视图类用来完成读取、记录、显示台位信息及配置模拟设备。列表框视图类用来完成读取、记录、显示每组组训配置文件信息及发送模拟设备信息。主窗体类用来完成网络连接及其检测、显示台位信息及每组组训配置文件信息。
（1）CLeftView（左侧树形列表视图类）。
该类的主要方法有ReadIniFile和DisposeE。
1）ReadIniFile。
该方法用来读取台位信息配置文件并显示模拟设备。输入参数为台位信息配置文件路径。输出参数为所有台位信息的结构体数组。
处理过程：
Step1. 读取台位配置文件，显示模拟设备；
Step2. 记录模拟设备所有相关信息：模拟设备的所属模拟方式、模拟设备名称、模拟设备所属艇型、模拟设备的应用程序路径。
2）DisposeE
该方法实现配置模拟设备。输入参数为模拟设备及其相关信息。输出值为布尔类型，标识配置是否成功。
处理过程：
Step1. 选择模拟设备，存储该模拟设备相关信息；
Step2. 配置该设备至通用模拟器，判断该设备是否符合要求，如果是则转Step3，否则提示不符合要求；
Step3. 将模拟设置配置至通用模拟器台位。
（2）CFormViewEx （列表框视图类）。
该类的主要方法有ReadIniFile、SndOrder。
1）ReadIniFile。
该方法用来读取组训配置文件并将其显示在界面上。输入参数为组训配置文件路径。输出参数为记录所有组训配置文件的结构体数组。
处理过程：
Step1. 读取组训配置文件，显示通用台位信息；
Step2. 记录通用台位所有相关信息：通用台位计算机名、服务器用户名、模拟设备的所属模拟方式、模拟设备名称、模拟设备所属艇型、模拟设备的应用程序路径。
2）SndOrder。
该方法用来将所模拟设备指令下发给通用模拟器或者电子标识牌客户端程序。输入参数为模拟设备相关信息，输出值布尔值，判断发送是否成功。
处理过程：
Step1. 选取要发送的模拟设备；
Step2. 下发指令给通用模拟器或者客户端电子标识牌程序；
Step3. 判断是否发送成功，发送成功结束，否则继续发送。
（3）CMainFrame （主窗体类）。
该类的主要方法是HandleNetWork。该方法实现网络连接、网络接收数据。
处理过程：
Step1. 接收客户端连接请求；
Step2. 接收网络数据；
Step3. 检测网络是否断开。
5 客户端软件设计
客户端软件实现独立控制电子标识牌显示功能，获取访问服务器的用户名并发送给服务器软件。服务器软件根据该用户名控制电子标识牌显示。
电子标识牌客户端软件的功能主要包括：检测网络连接是否正常，若连接失败则继续连接直至成功；实时发送计算机用户名至服务器；接收服务器软件下发的显示指令，根据显示指令显示模拟设备名称及所属艇型。
客户端软件基于VC++设计，主要由LCDShow类实现。该类的主要方法有ShowInfo、ConnnectProc。
（1）ShowInfo。
该方法实现电子标识牌的显示。输入参数是模拟设备名称及其所属艇型，无输出参数。
处理过程：
Step1. 获取计算机用户名；
Step2. 判断该用户名隶属于组训中的哪一组；
Step3. 根据所在组设置背景色；
Step4. 显示接收到的模拟设备名称及所属艇型。
（2）ConnectProc。
该类实现网络连接、发送计算机用户名、接收服务器指令。
处理过程：
Step1. 按照TCP/IP协议进行网络连接，连接失败则继续连接直至成功为止；
Step2. 将计算机用户名发送给服务器，记录当前发送时间，每间隔3S后发送一次；
Step3. 接收指令进行解析。
6 结语
本文设计的基于计算机网络的LCD电子标识牌系统解决了舰艇通用电子装备模拟训练系统中电子标识牌的显示问题。实践证明，该系统稳定、可靠、高效，也可以应用于其他通用模拟器系统。
参考文献
[1]陈蕾，王嵩，张峰.通用型模拟器需求分析[J].计算机与现代化，2012（8）：166-169.
[2] 樊诚，周安栋，杨路刚.一种通用模拟器LCD显示方案设计[J].计算机与数字工程，2010，38（5）：163-165.
装备模拟器范文第4篇
航空兵已经成为现代战争中最为重要的作战力量，这一观点已为历史上和近年来诸多军事冲突所证实。随着航空兵在现代战争中地位的日益凸显，也对飞行人员的飞行乃至作战素质养成提出了近乎苛刻的要求。这种素质养成除了大量的理论学习外，飞行实践是必不可少的培训环节。在冷战之前，作战飞机的成本尚不算太高，飞行员可以通过增加实际飞行时间进行训练。但从冷战后期到现在，现代主战飞机的价格大幅度攀升至惊人的地步，现代化的教练机也同样造价不菲，这样就为实际飞行时间的增加设定了“成本限制”。现代飞行模拟器的出现较好地缓解了这一矛盾，一定程度上降低了飞行训练成本。然而，军用飞行模拟器并不是像某些人想象的那么简单，它本身就是航空模拟仿真技术的最高成果体现，要想拥有真正高仿真度的全任务飞行模拟系统，需要大量的基础研究，并将模拟仿真技术与现代军事训练的实际需求有机结合，才能收到实效。说到底，这是一项复杂的系统工程。
除了降低训练成本这个尽人皆知的优势，飞行模拟训练其实更重大的意义在于可能解决一个不可调和的矛盾，即可用于训练的飞行架次和飞行时间与飞行员训练需求之间的矛盾。美国空军公布的一项调查显示，在海湾战争爆发前，冷战环境下美国空军大部分实际飞行都是用于训练目的，而随着海湾战争的爆发和冷战结束，美国空军实际用于训练的飞行架次和时间都显著减少。产生这样的现象，一方面是冷战后削减军备的结果，另一方面则是局部战争中的部署/作战飞行，挤占了用于训练飞行的资源，而现代空军训练理论认为，部署/作战飞行是无法也不能代替训练飞行的。以F-15C部队为例，1990年时每架飞机每月用于训练飞行的小时数接近20，而到了2002年这一数字降至13左右。1991年每个F-15C飞行员每月飞行小时数为22，到2002年仅为17.5。用于训练的资源已经明显不足，影响了飞行员的飞行和作战素质养成。
另一个现实问题是，随着全球民航运输业的快速发展，许多资深飞行员会选择转入民航领域。这一现象在包括美国等西方国家空军经常发生，这种举动的直接后果是，空军资深飞行人员流失速度加快，而培养这样的飞行人员却费时费力，为了保持资深飞行人员的数量比例，必须设法改革训练方式，加快飞行人员素质和技能养成的速度，特别是加快培养出足够数量的资深飞行人员。
还有一些因素也可能制约实际飞行训练的进行，如德国是一个人口密度较高的国家，飞行训练的场地和空域受到限制。德国空军常常在其他国家训练飞行员，如加拿大和美国，但这样的训练活动耗资过大，难以经常进行。因此，德国陆军、海军和空军非常倚重飞行模拟训练。2010年德国就斥资5 400万美元，从加拿大CAE公司引进先进飞行模拟器，用于空军训练。CAE公司还为德国升级了原有的“狂风”全任务模拟器，更新其软件系统，以便让原有模拟器能够模拟更多的训练任务，如空对空雷达使用、雷达地形测绘、雷达地形跟踪等功能，成为全任务模拟器。
美军的解决之道
――DMO模拟
训练系统
早期的飞行模拟系统侧重于诸如仪表飞行、导航、程序掌握等飞行能力，这只能完成飞行员训练层级任务中最为基本的内容，这本身也限制了飞行模拟系统在现代空军训练中的地位。但随着计算机技术和系统仿真技术的发展，今天的飞行模拟器已经成为空军训练中不可或缺的装备，其使用规模和在总体训练中的应用比重正快速增加。美国现在采用的分布式任务作战系统（DMO）就是基于模拟技术和综合技术而成的高仿真度训练系统。这种模拟训练系统就能够提供飞行员训练任务层级中的高端内容，如空战战术训练和大规模作战训练等。而以往这些高端训练内容必须动用多架飞机进行实际飞行，除了增加飞机损耗和勤务保障费用，还需要动用大量人力物力来完成外部协同和指挥工作。虽然美军每年的预算巨大，但这种非作战训练行动的花费还是让他们十分头疼。
美国空军领导者将目前的DMO模拟训练系统称为“训练方式变革的基本要素”。在2006财年预算的参议院听证会上，当时的美国空军部长和空军参谋长联合出具的报告上有这样一段话：分布式任务作战系统（DMO）是美国空军训练转型的重要基石。出于战备水平建设的考虑，该系统能够通过应用高仿真的模拟技术让分布在多个地理区域的战斗机飞行员进行联合训练，将其训练成我们期望的飞行人员。DMO能够减少以往飞行员集中训练带来的旅行费用和无效的训练环节，提供高度模拟实战环境的任务训练，保持飞行员的战备能力。在提供高效训练环境的同时，DMO还能对受训者和各种武器系统做出评估。DMO将会极大促进现有和未来训练计划和技术，填补全员训练、演练和任务支持训练的空白。
DMO训练系统能够支持各个阶段的飞行训练，包括基本技能、任务能力、持续训练和飞行教官升级训练。DMO模拟器并没有现在一些大型模拟器采用的物理运动系统，美军的理由很简单，因为即使采用这样的系统，也无法逼真模拟战斗机的大过载环境。这种模拟器也有自己独特的优势。
“红旗演习”被誉为是世界上最为成功的空军演习，从空军训练理论分析，这种“成功”主要来自四个方面。首先，“红旗演习”是在广袤到几乎无限的空域进行的，飞行员可以自由地进行机动飞行。其次，演习中设置了许多苏联式样的防空武器系统作为威胁环境。第三，演习中动用了大量飞行人员，作战协同环境接近实战。最后，先进的报告系统可以准确测量所有飞行平台的信息数据，作为最后的评估依据。对于现代计算机系统而言，这四点优势很大程度上都可以通过高水平的模拟技术“复制”。为此美军于2010年10月利用DMO系统在新墨西哥州科特兰空军基地专门组织了一次大规模的虚拟空军演习，代号“沙漠转轴”（Desert Pivot），其实这就是在计算机上虚拟的“红旗演习”。受训飞行员的话最有说服力。接受过DMO模拟训练系统训练的飞行员表示，用这种模拟器进行训练和真正的飞机仍然不同，但这种高度仿真的训练环境却是他们在旧式模拟器上从未经历过的。
DMO是高度集成的综合模拟训练系统，美军目前将其应用目标完全放在空中作战上。DMO模拟器设定的训练任务不包括复杂的地面作业、起飞程序、进入作战地区等环节，也排除了空中管制问题，自然也不需要进近和着陆环节。这些偏基础的训练课目交给常规模拟器去完成。在DMO模拟器上，飞行员可以迅速地重启，重新执行一次训练任务或进入全新的训练环境，这比实际驾机飞行能够提供更大的训练强度。据估计，通过使用DMO系统，美军任务训练中心可以在单位时间内实现相当于真机训练4倍的训练量。DMO可以根据数据记录随时重现任务过程，这对于评估和场景重建意义重大。在传统的实际飞行训练中，效果评估是个大难题，参训人员常常为了是否发生了某种情况争论不休，而如今这些讨论会转移到这些情况是“怎样发生”和“为什么发生”等更有效率的问题上。通过情景重现，飞行员可以重新执行一次完全相同的模拟训练任务，这对于改进技术殊为重要。
美国空军如今把DMO模拟训练系统作为作战部队重要的高端补充训练手段，装备到各个任务训练中心。在模拟训练系统上，作战指挥人员和飞行员需要像真正飞行一样精心进行任务准备。美军认为，高水平模拟训练系统虽然不能增加飞行人员的训练时间，但却可以有效提高训练量，让训练时间变得更有效率。“红旗演习”虽然是一种逼真作战环境下的高水平实兵演练，但有些科目却是实兵难以训练的，特别是在一些特情处置训练方面。如战损、重大故障等紧急情况，实际装备都是无法模拟的，因为这样的训练带有极大的危险性。但高仿真度模拟器却可以补充这一空白，帮助飞行员掌握特情处置方法，提高应对成功率。曾有一名C-17“环球霸王”飞行员谈到自己的一次特情处置，当时他正从巴格达机场起飞，突然遭到武装分子袭击，两台发动机中弹起火，但最后他成功迫降了飞机。事后他说，自己和机组人员已经在模拟器上多次训练过发动机失效特情处置，“我已经非常熟悉模拟器上的处置程序，当时的情况和模拟器上没什么不同。”
DMO最大的优势，当然还是其合成化大规模作战模拟训练能力，像“红旗演习”这样的活动当然也能起到同样的效果，但除了耗资巨大，在演习前的准备阶段，为了熟悉任务，参训人员还要在各种飞行模拟器上进行预先训练，这就占用了大量原本可以用于日常训练的训练资源，而在DMO上则要简单得多，飞行员可以在DMO系统上熟悉任务，将一些基础训练资源解放出来。
必需但不是绝对
美国空军F-15C作战部队是最早装备全任务模拟器的部队，这样做的目的就是缩短培训时间，强化训练效果，同时力求节省银子。按照美军训练要求，F-15C飞行员的训练分为6个阶段，首先是先进操纵性能训练（AHC），这是最为基础的训练，在这一阶段，飞行员驾驶一架F-15C独自飞行，在没有对抗的环境下熟悉飞机的各种极限性能和性能包线，彻底熟悉这种飞机的飞行性能。据此培养出来的“装备熟悉度”将被应用到以后的各阶段训练。第二阶段是基本机动训练（BFM），这一阶段强调在设定环境下的单机对单机的对抗机动能力；第三阶段是空战机动训练（ACM），强调双机对单机环境下双机互相协同机动能力，充分掌握相对复杂环境中对威胁的判断和处置。第四阶段是战术截击训练（TI），强调4机协同，利用各种信息、提示以及地理关系，使用雷达和其他探测手段，发现、瞄准和攻击敌对飞机。第五阶段是空战战术训练（ACT），基本内容是使用4机在各种作战环境中对抗两架或更多敌机。最后是大规模作战训练（LFE），这项训练是使用多个4机编队联合完成各种预定任务，要求一名飞行员要始终掌握自己在机群中的位置和任务，在最为复杂的环境中协同队友，完成作战使命。经过这6个阶段的训练，一名F-15C飞行员才算真正满师，成为一名具有实战能力的空优战斗机飞行员。
如此复杂和漫长的训练过程，要求投入大量的训练资源，而模拟器完全可以完成其中某些训练环节。过去的飞行员训练理论认为，飞行时间达到500小时的飞行员在一个训练周期内所需要的训练量要少行时间更少的飞行员，因为经验不够丰富的飞行员更需要借助训练来保持其飞行技术。然而，现代空军训练需求几乎颠覆了这种观点，和经验欠缺的飞行员一样，那些经验丰富的飞行员，也不能减少训练时间――他们同样需要训练来保持其较高的战术和技术水平，而且还需要训练来积累完成更为复杂任务所需的技能和经验――他们需要晋级成为飞行长机和飞行教官。当然，这两类飞行员需要的训练内容是不同的，对于那些经验丰富的飞行员，晋级训练和高技能养成训练更必须借助高仿真度模拟训练器材。有效和科学地利用高仿真度飞行模拟器，从单纯的效果评估走向全面详细的过程评估，对于打造一支精英化的空军作战力量，具有特别重要的意义。
实际飞行训练要受到诸多条件的限制，训练飞机数量不足是一个无法回避的问题，在F-15C上这一问题尤为突出，由于F-15C用于训练的飞行小时极为有限，就要求训练人员更有效率地利用好实际飞行机会，这反过来也促使美国空军更加重视模拟飞行训练。2002年美国空军的一份报告提到了一个重要事实，美国空军武器训练学校通过任务训练中心的模拟训练教学，成功使得失速螺旋实际飞行任务的无效率降低了12%，显著提高了实际飞行的训练效果。
在真正执行作战任务之前，飞行员都需要进行预先训练，但利用真实装备无法做到完全逼真，因为预定作战地区的地貌、目标、防空兵器，是无法完全复制到现实中的，即便真的能够复制，这样大规模的建设行动也难逃对方侦察，可能会失去作战的隐蔽性。DMO为任务预演提供了良好的模拟训练条件，通过卫星照片、航空侦察以及其他情报手段采集到的作战地域地形地貌、建筑分布、兵力布置等所有信息，都能逼真地在虚拟世界里构建出来，飞行员可以在模拟器上熟悉他们将要奔赴的战场，执行他们将要执行的任务。美国空军已经在这方面尝到了甜头，在“伊拉克自由”行动中，一名资深F-16飞行员曾这样回忆：
“今夜我们开始行动，我飞赴巴格达郊外，准备发射第一枚‘哈姆’反辐射导弹……我的飞行路线和实际战术都与我们在F-16任务训练中心模拟器上熟悉的完全相同。”
外军研究表明，模拟飞行虽然不能完全代替现实飞行，但却可以成为后者的有力补充，显著提高训练效能，解放宝贵的现实飞行资源，降低装备的损耗，是飞行人员训练过程中不可或缺的辅助训练手段，而且其辅助色彩正日益增强。
模拟训练的装备趋势
模拟训练器材在空军训练中应用的扩大化趋势已势不可挡，西方空军强国已经在这方面积累了较为丰富的使用经验，有计划成系统地装备了相当数量的模拟训练器材。据统计，F-15战斗机的总产量约为900架，目前仍在服役的约700架。麦道公司、波音公司以及洛马等公司总计为美国制造了90台F-15模拟器，飞机与模拟器数量之比大约为8:1。F-16的总产量超过4 000架，目前仍有大约3 000架在役，而且生产仍在继续。L-3 Link、洛马、波音、法国泰利兹、以色列埃尔比特、法国SOGITEC以及新加坡电子公司等总共生产了190台F-16模拟器，飞机与模拟器数量之比为15.8。F-18总产量约为1 460架，目前服役数量约1 400架，模拟器制造数量为90台，飞机于模拟器之比为15.6。从这些数字分析，对于空军主战飞机而言，飞机装备数量与模拟训练器材装备数量之比，应控制在16～20较为合适。
美国F-35战斗机在开发之初，就已经开始同步研制配套的全任务模拟器。洛马公司表示，F-35战斗机配备的飞行模拟器被誉为有史以来最为复杂的模拟器之一。F-35试飞员埃里克・史密斯中尉说，这套模拟器可以模拟各种复杂的飞行任务，包括空中加油等科目。“这是我用过的性能最好的飞行模拟器，它能逼真地模拟KC-10和KC-135，帮助我们完美地训练空中加油技术。”在开发F-35全任务模拟器的过程中，研制人员详细考察了现有F-16、AV-8B和F/A-18模拟器的使用状况，从使用方那里总结了大量使用经验，收集了各类缺陷意见，而这些经验和意见都在F-35模拟器上得到了体现，其中一个重要改进便是集成了空中加油训练功能。让新飞行员能够在飞行模拟器上训练空中加油技术，是一项重大的技术突破。此前即使是F-22“猛禽”战斗机飞行员，大多时候也只能在F-16上进行空中加油科目训练。美国空军2012财年预算显示，一台F-35全任务模拟器（FMS）的造价大约为2 000万美元，美国空军已经订购了10台该模拟器，随着F-35服役数量的增加，采购的模拟器数量也会继续增加。美军正在考虑将削减现实装备节省出来的资金中相当部分，用于采购高仿真度模拟器，以便弥补装备削减对飞行员素质养成造成的不利影响。
在现实对抗性训练中，如果要作到完全逼真，最好使用假想敌方装备的飞机，但要获得假想敌的实际装备并不容易，但搜集到假想敌装备的主要技术数据和战术方法等信息却是可能的。这样，在虚拟平台上模拟出较为逼真的假想敌用于模拟对抗训练，无疑能收到较好的效果。这也是外军正在积极研究的方向。
模拟器的局限性
现代仿真技术已经十分先进，但飞行模拟器仍有一些固有的局限性难以立即解决。由于这些局限性的存在，在飞行训练中甚至可能对飞行员构成某些不良影响，这是各国空军正在深入研究的问题，试图通过改进模拟技术并借助实际飞行加以弥补和修正。这些局限性中，最为突出的便是，模拟器无法让受训者真正紧张起来，受训者不会因为在模拟器上出现战术或技术差错而大汗淋漓――而在现实飞行中，这样导致的后果将是灾难性的。所有的受训者都知道自己肯定能活着走下模拟器，还没有谁会在模拟器上被击落丧命。在真正的作战中，飞行员的精神会高度紧张，友机被击落或队友阵亡都会加剧这种情绪波动，这一切，目前的模拟技术是无法呈现的。
模拟器的另一个局限性在于受训者目视获取和识别空中和地面目标的能力培训。模拟器采用的计算机图形系统和显示系统虽然先进，但其解析度仍然无法匹敌实景。计算机必须在显示速度和显示精度之间做出权衡，这样显示的像素精度就变得有限，另外，二维显示方式也局限了显示效果。如果试着模拟在100米高度低空高速飞行，就会发现这种局限性体现得更加突出。虽然低空高速飞行并不是经常性使用的技术，但战场是多变的，飞行员永远都需要储备最多的技术。
最后一点局限性在于模拟器的运动能力，没有一种军用飞行模拟器能够模拟战斗机上可能高达9g的过载，这一点飞行员只能到真正的战斗机上加以弥补，在那里他们会知道，在大过载机动时，原本在模拟器上轻而易举完成的操纵动作都会变得异常艰难。
高仿真度模拟器的研制和装备投资不菲，即使对于美军，包括F-15C在内的各型作战飞机，还没有能够全面实现DMO模拟训练化。有一个F-15C中队还没有装备高端模拟训练器材，还有一个中队只有两台模拟器组成的任务训练中心，这样的训练设施无法满足四机编队才能实现的空优战术训练要求。F-16C Block 50是美国空军目前除F-15外唯一一个系统装备先进模拟器材的机型，而其余的F-16C，以及F-15E和A/OA-10等机型，都因为预算问题无法全面应用高端模拟器。F-22A的模拟器装备也受到预算问题的困扰，按照美国空军的研究结论，这种现象已经影响到作战部队的全面训练。
另一个麻烦的问题在于模拟器的软件平台。先进模拟器的软件平台必须时时保持与飞机的改进改型相一致。20世纪90年代，由于F-16战机软件改进，美国空军不得不撤装先前装备的老旧F-16C模拟器。如果模拟器的软件系统与实际作战飞机不一致，会产生诸多负面效应，对于新飞行员的素质养成不利。
结 语
装备模拟器范文第5篇
关键词 飞行模拟器 组成 信息化 控制
中图分类号：V217.4 文献标识码：A
Flight Simulator Composition and Control Technology Application
YANG Su
（Civil Aviation Flight University of China Suining Sub-college， Suining， Sichuan 629000）
Abstract Flight simulator is a device commonly used in aviation technology， which gained popularity in real flight simulation， can be of various flight control platform automation and simulation scenarios to play out the effect of artificial intelligence control. Traditional flight simulator has been unable to adapt to the requirements of high-end technology， in terms of flight instruction showing the obvious defects， reducing the safety of flight equipment work. Development of new simulation equipment is a necessary requirement for technological innovation； technological innovation is one of the current transformations of the domestic main content. Analysis of the composition and function of the core Flight Simulator will simulate information technology into operations， the establishment of modern analog control systems.
Key words flight simulator； composition； information； control
飞行模拟器可作为科研事业的模拟装置，对航空飞行活动进行“真实”的情景模拟，为飞行装备正式运行做好充分的模拟测试。随着信息科技的快速发展，飞行模拟器也采用了多种信息科技，计算机技术、无线传感技术、无线通讯技术等，为模拟器智能化控制创造了条件。根据现代信息科技的主要构成，以计算机技术、传感技术、通信技术为指导，演示为数字技术、遥控技术、无线技术等，对飞行模拟器自动化控制进行升级，保证飞行模拟器的智能化控制。
1 飞行模拟器研究意义
航空工程改造是国防系统建设的核心内容，为了不断优化现有军用武器装备，引用高端科技辅助军用设备操作是极为重要的。通过操作飞行模拟器，不仅减小了航空飞行装备的危险系数，且能在短时间内快速地完成各项飞行任务。本次首先研究了飞行模拟器的主要构成，涉及到模拟座舱、运动系统、视景系统、计算机系统等；其次研究了新型飞行模拟器的控制技术，注重信息科技的多项应用。①该项目完成后，不仅提高了模拟飞行器的工作性能，实现了人机一体化控制与无线传感控制；同时减小了航空营运事故的发生率，降低了航运设备的能耗系数；最终带动了收益额度的持续增长。
2 飞行模拟器的主要组成
（1）模拟座舱。座舱是飞行驾驶人员的“工作区”，执行飞行任务时对保持正确坐姿是很重要的。为了帮助飞行员找到最佳的位置，可选用训练用飞行模拟器的模拟座舱，其内部的各种操纵装置、仪表、信号显示设备等与实际飞机几乎完全一样，它们的工作、指示情况也与实际飞机相同。因此飞行员在模拟座舱内，就像在真飞机的座舱之中。
（2）运动系统。它是用来模拟飞机的姿态及速度的变化，以使飞行员的身体感觉到飞机的运动。飞行机器运动系统工作状况，决定了整个飞行操作的工作效率，必须要结合飞行机器结构组装运动系统。先进的飞行模拟器，其运动系统具有六个自由度，即在三维坐标中绕三个轴的转动及沿三个轴的线位移。
（3）视景系统。它是用来模拟飞行员所看到的座舱外部的景象，从而使飞行员判断出飞机的姿态、位置、高度、速度以及天气等情况。②先进的视景系统，是用计算机来产生座舱外部的景象，然后通过投影、显示装置显示出来。虽然飞行模拟器的视景范围属于虚拟状态，但其同样为飞行员提供了真实的操作场景。
（4）计算系统。飞行模拟器就是一个实时性要求很高、交流的信息量很大，精度要求较高的实时仿真控制系统。计算机系统承担着整个模拟器各个系统的数学模型的解算与控制任务，其可以由单一主控计算机作为数据处理平台，也可安装多台计算机作为并行处理系统，大大提升了飞行时相关数据的处理效率。
（5）教员控制台。它是飞行模拟器的监控中心，主要用来监视和控制飞行训练情况。它不但能及时显示飞机飞行的各种参数，飞机飞行的轨迹，而且还能设置各种飞行条件。航空飞行离不开地面指挥中心的全程调控，较远控制台也是飞行模拟器涉及的主要内容，重点按照飞行要求执行调控指令，保持空间飞行与地面控制的一致性。
3 新时期飞机模拟器控制技术应用
（1）传感技术。侧重传感信号的处理和识别技术、方法和装置同自校准、自诊断、自学习、自决策、自适应和自组织等人工智能技术结合，发展支持智能制造、智能机器和智能制造系统发展的智能传感技术系统。对行模拟器来说，其本身就是对人工操作的综合模拟，设置传感系统可感应人工动作信号，为飞行器调控提供正确的指导。③未来模拟器融入传感技术具有更便捷的操作性能，为驾驶人员创造更加真实的飞行场景。
（2）无线技术。飞行模拟器能够模拟的对象很多，主要集中于各类飞行装备，包括：飞机、卫星、导弹等，大部分集中于军事科技改造。地面指挥中心遥控飞行器，必须要由超远程的无线控制平台，这样才可准确地传递飞信信号。模拟器配备超远程无线技术是不可缺少的，无线图像监控系统工作频率高，相对波长短，其绕射能力差，传输时，必须满足视距条件，即接收和发射天线之间无遮挡，有遮挡时可加大功率绕射或设立中继站发站。
（3）数字技术。数字科技是一项与电子计算机相伴相生的科学技术，借助一定的设备将各种信息，包括图、文、声、像等转化为电子计算机能识别的二进制数字“0”和“1”，再进行运算、加工、存储、传送、传播、还原的技术。信息化是人类社会活动的必然趋势，计算机在推动信息化发展中占有重要作用，帮助用户解决了高速计算时遇到的种种问题。软件是计算机程序或指令硬件运行的数据集，其对于数字模拟器整体功能发挥有着很大的影响。
（4）人机技术。当前，飞行模拟已经成为航空科技研究必经的环节，任何一项航空飞行都必须事先经过模拟，确定无误后再正式进入飞行动态。模拟不仅减小了正式飞行的风险系数，也大大改善了飞行器的可调度功能。④航空器执行飞行任务中，所有操作都由驾驶人员参与操作，选定人机技术是飞行器控制技术的关键。例如，根据人机工程系统可灵活地调整飞机舱座椅，使驾驶人员出于最舒适的操控状态，有助于提高飞行机器的操作效率。
4 结论
飞行模拟器是现代军事工程信息化改良的重点对象，适用于高端航空飞行器装备的全面升级。为了保证各项飞行任务的有序进行，事先模拟飞行器空间运行状态是很有必要的，其能够及时发现飞行机器、飞行轨迹存在的问题，严格防范了实际飞行中各类事故的发生。
注释
① 许飞.我国航空飞行科技装备控制改造与升级研究[J].中国航空科技，2012.18（6）：12-14.
② 金子文.GPS定位系统应用行模拟器调试控制[J].科技创新导报，2011.32（17）：32-34.
③ 褚乔.无线通信科技在飞行模拟系统中的数据传输作用[J].南京航空航天大学学报，2010.29（5）：41-42.
装备模拟器范文第6篇
关键词：模拟器；模拟训练；故障模拟
中图分类号：TM743 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）34-0191-02
Abstract： In order to meet the training needs of a certain type of naval gun weapon system， combined with the semi physical simulation and virtual modeling， the training simulator is developed. The general design idea of the training simulator is introduced. The function and composition of the simulator and the simulation method of the operation training and fault elimination are discussed in detail. The simulator can meet the needs of training posts competencies of students in assignment education academy. And it has a strong reference to the development of new equipment training simulator.
Key words： simulator； simulation training； fault simulation
1 概述
由于受到装备、场地、经费、维护保养等条件的限制，某型舰炮武器系统实装联动及故障排除训练很难开展，尤其是实装不可能随意产生各种故障现象，装备故障分析排除的训练更是难以开展，而模拟训练以安全、经济、不受气候条件和场地限制、能实现“全任务”训练、大批量训练等独特优势，成为解决上述问题的主要途径。
模拟训练是计算机技术和仿真技术融合的产物，已经成为军事领域重要的训练手段。本文通过实装仿真和虚拟场景相结合的方式，设计了具备操作训练和故障排除训练功能的某型舰炮武器系统模拟器，能较好地满足任职教育院校培养学员岗位任职能力的需求，能有效促进装备技术保障能力的形成。
2 总体方案
模拟器由导控台、射击指挥模拟台、跟踪雷达模拟台、舰炮监控模拟台、舰炮虚拟台、舰炮监控模拟台、大屏幕投影及音效系统等组成。可以实现系统管理、操作训练、故障排除训练、考核评估、理论学习等功能（如图1）。
2.1 台位组成
导控台由一台电脑和网络设备组成，主要用来对系统进行综合指挥控制，模拟产生目标、我舰姿态、气象参数、操作场景等信息，综合处理各模拟台位之间的信息交换，设置并故障、管理训练人员信息等。
舰炮虚拟台由一台电脑组成，安装舰炮三维模型。舰炮的机械和电气机构复杂，用实物模拟实现难度太大，并且成本高昂，实用意义不大，可采取全虚拟模拟，从整体外观到具体零部件建立三维模型，模拟舰炮的实战场景、内部各部件的动作过程及配合关系、各种故障现象等，并能接收火控模拟台和舰炮监控模拟台的命令，演示舰炮相应的动作。
舰炮监控模拟台、火控模拟台、跟踪雷达模拟台和射击指挥台主要包括电脑、操控面板、指示灯面板、各种电路板和外壳等（部分台位如图2），能模拟各台位的各项操作和相应的页面显示，并能通过导控台在各台位之间交换信息。各模拟台内部的电路板不需要具备实装电路板的功能，但要能模拟各种故障现象，如各种指示灯的状态，各测量孔的测量值等，电路板通过单片机系统与模拟台的电脑相连，传送各种数据。
2.2 系统功能
系统管理可以实现用户管理、训练信息管理、目标环境管理、兵力信息管理、训练科目管理、故障代码管理等。
操作训练可以实现舰炮、火控、跟踪雷达的单机训练、战位训练、武器系统操作训练等三类科目的训练。实时在虚拟台上演示操作相关的动作引起机械动作、电路动作等。
故障排除训练可以在训练时能够根据导控台设置的故障在系统的各设备中产生相应的故障现象，根据故障现象操作人员可以确定故障设备，进一步进行故障排除。对于电气故障，主要通过实装模拟台位，进行故障电路板的定位、拆卸、换板、安装、调试及检测等模拟故障排除训练；对于机械故障，主要通过虚拟台位，进行机械部件的检测、拆装、更换，在训练结束时对排除故障过程进行记录和上报。
考核评估可以实现对舰炮武器系统理论知识、操作技能和维修技能的考核评估。
理论学习可以实现对舰炮武器系统装备结构、工作过程、操作方法、维修方法、日常保养方法等知识的学习。
3 技术实现
3.1 三维建模
利用Solidworks软件进行舰炮三维建模，舰炮零部件模型为主要部分，包括炮身、炮闩、开关闩机构、供弹机构、击发机构、反后坐机构、随动系统、冷却机构、炮架等。另外，为了逼真表现舰炮的运行环境，也要建立舰船场景、舰炮射击场景等模型。利用PostEngineer软件组合各模型，完成舰炮射击前准备、舰炮的瞄准、舰炮射击动作、内部各零部件间的动作（包括开关闩动作、装卸弹动作、退壳动作、后坐复进动作、弹鼓动作、冷却装置动作、反后坐装置动作、随动系统动作等）、零部件的分解结合、机械故障现象等。
3.2 人机交互的实现
人机交互是模拟器模拟的重点，主要包括各种信号的输入和输出两个方面。输入信号包括数字信号、模拟按键或开关输入两种，输出信号包括各种显示页面、指示灯和数码管等。数字输入信号和各种页面的显示可以利用软件编程实现，模拟按键或开关输入以及指示灯和数码管的显示可以采用单片机电路控制实现，实现过程如图3所示。通过对输入输出信号的控制，可以模拟舰炮武器系统的操作、操作结果的显示及各种故障现象的显示。
3.2 故障排除的实现
舰炮武器系统故障排除主要包括舰炮机械部件故障和各台位电气故障两部分。
机械故障在舰炮虚拟台上通过三维模型虚拟实现，包括射击不过火故障、卡弹故障、退壳故障、供弹故障等，预先设置好这类故障发生时机、故障现象、排除过程等，可以在舰炮虚拟台上以单个项目的形式进行故障排除训练和考核，也可以在武器全系统中以总体项目的形式进行故障排除训练和考核。
各台位电气故障主要模拟台位内部数十块电路板发生的故障，这类故障发生后，要根据故障现象及监控页面，检查相应电路板指示灯显示，测量电路板测量孔信号，在定位故障电路板之后更换故障电路板，最后进行调试，直至故障排除。故障排除的主要手段是通过分析检查找到发生故障的电路板并进行更换，所以模拟台位上的电路板要能够通过单片机控制，实现各指示灯的显示、测量孔信号的输出，并且判断电路板的拆卸、安装及更换。
4 结束语
该型舰炮武器系统模拟器的开发能有效解决训练部门因缺少装备而无法进行操作训练的问题，在模拟器监控系统下进行操作和维修训练能有效监控训练内容，有利于规范操作过程，提高训练效果，同时也为执掌装备人员提供了各种条件下的训练平台。该型模拟器的成功运行也能为其他新型舰炮武器系统模拟器的开发提供方法和依据。
参考文献：
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[3] 王彤，卢世超，武智晖. 训练模拟器总体设计技术及应用[J].国防技术基础，2010（4）：43-46.
[4] 张磊，冀海燕，卢文忠. 模拟器测试与维修训练应用仿真研究[J].现代防御技术，2011，39（1）：153-156.
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装备模拟器范文第7篇
激光技术是坦克训练模拟器的基础知识之一。在介绍坦克训练模拟器之前，先来谈一谈坦克的摩托小时和坦克炮弹价格这些事。
摩托小时，是坦克发动机工作一个小时的计量单位。发动机工作一个小时，就是一个摩托小时。由于坦克发动机的强化程度高，工作环境恶劣，所以，坦克发动机的寿命很低，也就是500～600摩托小时的样子。到了这个“寿限”之后，发动机就要从坦克上卸下来，送到工厂大修。由于坦克发动机的寿命短，导致一个摩托小时的价格也相当高。20世纪50～60年代，一个摩托小时的价格约为300～400元，相当于一个工人七八个月的工资；到了今天，国产主战坦克的一个摩托小时的价格约为6 000～7 000元人民币。当然，“油钱”只占其中的一小部分，更主要的发动机磨损、折旧所折合的价值。为了节省坦克的摩托小时，在训练坦克驾驶员时，在过去，先要被培训的坦克驾驶员在驾驶椅上练习动作，动作熟练后再实车驾驶；现在，就要用上坦克驾驶训练模拟器来培训坦克驾驶员。
而坦克炮弹，那就更贵了。一发坦克炮弹的价格高达60 000元人民币！尾翼稳定脱壳穿甲弹的价格还要贵。你想想！重金属钨的价格本身就相当高，钨是稀缺金属、战略金属，冶炼和提纯相当困难，价格自然高得出奇。在工业上，钨丝是用来做电灯泡灯丝的，而一发尾翼稳定脱壳穿甲弹，就要用上6～8千克钨合金，不贵才怪呢！为了节约坦克炮弹，过去的训练办法是“以枪代炮”，即以机枪实弹射击代替炮弹的射击。当然，其中射表的不同，有一个换算的关系。只能算是熟悉坦克射击的动作而已。现在不同了，有了坦克射击模拟器，便可以“像玩电脑游戏一样”，在射击模拟器上完成各式各样的射击训练，大大节约坦克炮弹的实弹射击数量。
由此不难看出，坦克训练模拟器是多快好省训练坦克乘员的好家什，而激光技术又是支撑坦克训练模拟器的重要基础之一。
坦克射击训练模拟器
坦克训练模拟器，分为射击训练模拟器、驾驶训练模拟器和分队（排、连）合练的训练模拟器等。而前两种是坦克训练模拟器的基础。
我们说，坦克有三大性能。其中，坦克的防护性能是坦克设计和制造就决定了的性能，和坦克乘员的关系不太大，而驾驶和射击就是坦克乘员所必须掌握的两项基本技能。近两年俄罗斯举办的“坦克两项”大赛，比的就是坦克本身的性能加上坦克乘员的驾驶和射击本领。
坦克射击的名堂很多，包括：直接瞄准射击、间接瞄准射击和半直接瞄准射击。战场上用得最多的直接瞄准射击，即用来打敌方坦克或装甲车辆的射击。而直接瞄准射击中，还分为原地射击、短停间射击和行进间射击三种。现代主战坦克大都装有火炮稳定器，为了能先敌开火，先把敌方的坦克干掉，采用行进间射击的越来越多。车长和炮长都要手疾眼快，从搜索和发现目标跟踪目标选择弹种装弹精确瞄准射击判断射击效果，这一切也就是几秒钟的事。再加上地形地物、气象条件的不同，大大增加了射击的难度。在过去，俄罗斯军方就规定，“培训一名合格的坦克炮长，要消耗掉100发坦克炮弹”，可是实际上每年一名炮长仅能配发10～15发炮弹。可见，射击训练是很“烧钱”的一件事。正由于这一点，各国军方都不约而同地发展了各式各样的坦克射击训练模拟器。
坦克射击训练模拟器的种类很多，包括：成套式射击训练模拟器、车载式射击训练模拟器以及分队战术训练射击模拟器等。这里介绍的，主要是第一种和第二种，它们是各国军方实际训练中用得最多的坦克射击训练模拟器。
对坦克射击模拟器最主要的要求是逼真性，也就是一个“像”字，要做到“知己知彼”，不仅要知道己方的各种参数和性能，更要知道敌方坦克或目标的型号、距离、速度以及对我方可能的威胁等，还要知道环境方面的图像和参数。一句话，就是要使操作的坦克乘员有一种身临其境的感觉，好像真的在战场上面对敌人进行战斗一样，而不是像打靶场上面对一块“3米见方的胶合板”进行射击那样。许多国家的坦克射击模拟器上，有多自由度的平台，摇摇晃晃，使乘员感觉像真坐在坦克里一样；炮弹命中目标，还会发出爆炸声及音响。当然，有的国家研制的坦克射击模拟器还要再搞点“硝烟”一类的效果，这并不太难，但笔者认为意义并不大，徒然增大了PM2.5和PM10的数值。
一台好的射击模拟器，不仅能显示你是否将敌方坦克击中并击毁，甚至还能演示出敌方坦克反击将你的坦克击中的情景。最后，还要有一个评分系统，对你的射击结果进行评分，这就有一个激励作用和考评作用。
激光技术在坦克射击模拟器上的应用，主要体现在两点。一是激光视盘场景系统，用来显示目标、地形地物及周围环境等。二是以激光枪（激光束）对静止或运动目标进行模拟射击。坦克炮长在射击模拟器上所做的操作动作，和真实坦克一模一样，只不过发射的不是真炮弹，而是激光束而已。还要说明的一点是，这套装置上所用的激光器，为对人眼安全的激光器，不会对训练的坦克乘员造成伤害。
车载式射击训练模拟器，也称为嵌入式射击训练模拟器，它是把整套射击训练模拟器有机地融合到坦克炮塔系统中，炮长像真正实际操作那样操控火炮及火控系统，所不同的是装填手装的是模拟炮弹，炮长射击时发出的是激光束，命中后显示有爆炸产生的响声、闪光和硝烟，大有“以假乱真”之势。
这种坦克武器射击模拟系统（TWGSS），也称为“模拟网络”（SIMNET）射击模拟器，已经于20世纪90年代初期开始装备到美军的M1“艾布拉姆斯”主战坦克和M2“布雷德利”步兵战车上，到20世纪初期，已经为这两种主力装甲装备配置了2 000套SIMNET射击模拟器，成为美军装甲兵乘员模拟训练的主要装备。
尽管坦克射击训练模拟器可做到十分逼真，甚至以假乱真，但是，它毕竟不能完全替代真实的实兵对抗和战术演习。只不过是通过坦克射击模拟器的训练，可以最大限度地减少炮弹的消耗和节省坦克摩托小时而已，具有极其显著的经济和军事效益。
坦克驾驶训练模拟器
坦克驾驶训练模拟器，是为了培训坦克驾驶员所用的一套模拟训练装置。坦克驾驶模拟器在结构上最主要的特点是，有一个固定的驾驶舱，其整套操纵装置和检测仪表和坦克上的相同部件几乎一模一样。也就是说，一种主战坦克就有固定的一套驾驶训练模拟器，这不难理解。为了能做到训练的逼真性，多数驾驶训练模拟器都有模拟坦克行驶中的震动、响声的装置，驾驶员操作时力的感觉也要大体相同，此外有的还有模拟炮弹爆炸、子弹横飞等战场环境，使驾驶员有身临其境的感觉。再有就是地形地貌和场景显示系统，这一套系统一般由教员来操控，而其生成则是事先录制的激光视盘或计算机存储的动画式影像，教员“出题”后，投影到被训练的驾驶员的显示屏幕上，驾驶员要做出相应的动作，如挂档、踩油门加速、踩刹车制动器、转向、停车等。当然，这一切都在培训教员的监控之下，教员可以通过通话器实时地告诉操作的驾驶员哪些地方做得不对，应当如何改进动作等。再有就是一套评分和考核系统，可以客观地给参训的驾驶员的驾驶动作打分。
坦克驾驶训练模拟器训练的科目也是蛮复杂的，包括：基础驾驶、越野驾驶、坡上驾驶、通过障碍物驾驶、通过水障碍驾驶、夜间驾驶、冰雪地驾驶等，名堂繁多。在俄罗斯，坦克乘员用于驾驶员训练的摩托小时一般不超过10个摩托小时，也就是250千米的样子，这就要靠熟练驾驶模拟器操作来弥补了。在德国，20世纪90年代初期前后，在14年的时间内，先后用4台“豹”2坦克的驾驶训练模拟器，培训了25 200名“豹”2坦克的驾驶员。当然，这其中多数是作为预备役坦克驾驶员来培训的。为了能充分利用这4台驾驶训练模拟器，采用“两班倒”的办法，模拟器每天用上15个小时，做到“歇人不歇机”，效率相当高。一名教员每年要培训1 800名坦克驾驶员，比我们的驾校效率高多了，充分体现出驾驶训练模拟器的优越性。
和坦克驾驶训练模拟器最接近的，当属青少年最喜欢的电脑游戏之一的《极品飞车》。青少年在玩《极品飞车》时，往往喜欢飙车，时不时地将“赛车”开到“100迈”（相当于160千米/小时），那叫一个“爽”。不过，坦克驾驶员并不一门开快车，而是要又快又稳，为坦克炮射击等创造良好的条件。
装备模拟器范文第8篇
关键词：座舱模拟器；实战化；理实一体
中文分类号：G712 文献标识码：A
Abstract： Combining with educational practice of actualization of simulator cockpit， a scheme is firstly raised to standardize scenarios constructions and training processes. Then it is followed by the induction of three effective applications in reality， i.e. “Modified Flipped Classroom” in theoretical teaching， “Peer Instruction” in practical teaching and the whole-process assessment of training effects. To put them into future actual use some concrete methods are introduced and elaborated as well. The characteristics of this paper lie in “Integrative Teaching about Theory and Practice” and “Situational Teaching Strategy”.
Keywords： Cockpit Trainer；Actual Combat Ratio；Integration of Theory and Practice
当前世界新军事革命快速发展，战争基本形态加速向信息化演变，我国安全和发展形势更趋复杂，我军军事斗争任务繁重艰巨。加强实战化是最直接最有效的军事斗争准备，从时展和战略全局的高度，对提高军事训练实战化水平作了一系列重要指示，其核心要义是构建近似实战环境条件，研练联合作战。我部所属初级任职教育院校，培养对象以海军航空兵装备保障排、连级专业技术军官为主，兼顾营级军官和士官、士兵。在“理实一体化”等现代教学理论指导下，本着院校教学服务部队实战训练的原则，对综合航电专业座舱模拟器实践教学的各个环节进行了科学构建，实现了教学内容、教学流程、教学条件、教学质量与实战需求对接。
一、座舱模拟器“实战化”场景构建
飞机物理组成包括飞机机体、动力装置（发动机）和机载系统，机载系统可以分解为航电系统和功能系统，其中航电系统的功能是完成与飞行任务相关的功能，功能系统的功能是使能飞行和提供飞行任务所需的公共设施。
在海军三代战斗机部队，综合航电和机械、军械、特设并列成为海军航空机务保障四大专业之一，毕业学员主要从事航电系统所属的导航、通信、传感器、任务、显控等装备的技术保障，由于实装飞机造价昂贵，维护成本高，不适于院校多科目高重复训练方式的强度要求，通常院校采用训练模拟器，以最低的成本提供最大的能力和适应性的训练。我国三代战斗机具有良好的机动性能和超视距作战、超音速巡航能力，航电系统采用联合式构架，主要特点是实现信息集中控制、分布处理。战机座舱能够满足任务想定执行、战斗任务管理和先进教练、决策自动化、可视化信息处理等多任务需求，所以综合航电专业学员主要利用座舱模拟器进行航电系统装备的使用、测试、故障隔离和修理训练。
（一）座舱模拟器设备组成
一套完整的座舱模拟器教学设备应布置在专业训练教室，主要包括模拟座舱、教员控制台、维护训练台架、桌面训练器等。模拟座舱按特定机型座舱研制，包括大部分开关、控制器和显示装置，其组件外表和响应与真实飞机十分相似，可以单独用于座舱程序训练；教员控制台包括计算机终端、打印机、桌子和椅子，用来完成仿真控制、设置故障、监视学员表现、查看训练记录等[1]；维护训练台架模拟一线维修环境，可进行检查、操作、拆卸、安装、系统测试和故障隔离等实践操作训练；桌面训练器提供座舱维护和修理工作的桌面训练功能，没有座舱硬件模型。不同培训层次的学员通过特定的座舱模拟器科目训练，成为有专业资质的机务维护人员。
（二）座舱模拟器专业教室设计
专业教室场地规划重点是构建实战氛围，尽管是在室内组织训练，仍然按照外场训练要求划分为工具区、侯留区和训练区。工具员在工具区领取工具和工卡，配发手提工具箱。学员在侯留区进行开课前列队准备和课间休息。所有座舱模拟器集中放置在训练区，拉警戒线，在侯留区和训练区之间留有一定宽度的通道，可以跑步带入训练场地。训练区中的所有模拟器安置滚轮，配置移动黑板，教员可以根据教学需要摆放教具，便于组织互动教学。同时专业教室各区域排放标识牌，悬挂体现专业特点的挂图和实战特色的标语口号，教、学员进入专业教室要着装统一、组织有序、行动迅速。
二、座舱模拟器“实战化”训练流程
座舱模M器“实战化”训练流程依据BOPPPS模型。重在营造一个真实的、合作的、有趣的教学情境，通过设定教学任务和教学目标，让师生双方边教、边学、边做，理论和实践交替进行，直观和抽象交错出现，使得学员更多的主动投入学习[2]。
BOPPPS模型是一种通用的规划设计模型，主要包括B（Bridge-in）开场白、O（Objective）施教目标、P（Pre-assessment）前测、P（Participatory Learning）参与学习、P（Post-assessment）后测和S（Summary）复习巩固提高[3]，对于实战化训练，可以按照模型组织教学，但是需要关注以下几点：
一是开场白和复习巩固提高部分，要与部队执行任务一致，包含科目下达和讲评，要简洁、要提出要求和注意事项；
二是教学施训目标，要以“课程组”为单元，集体研究制定训练科目和目标，要打破原有按综合航电各分系统结构编排科目的框架，而是以执行任务的功能进行编排。项目的递进与平行，不以知识递进为学习顺序，而是以故障排除的难度为递进顺序重新组织知识，形成“维护+训练”的训练科目体系；
三是前测和后测，教员要在训练过程中随时观察并记录学员的表现，对疑难问题要有解答，对后续知识要有准备，对进度和深度调整要有掌控能力。
四是参与学习，要注重小组合作的作用，更好的把学习从认识领域递进到技能领域、情感领域。
三、座舱模拟器“实战化”教学实践
学员在进行座舱模拟器训练之前，已经具备了相关的理论知识基础，训练力求使其实现理论知识与部队实践的有机结合，由实践的感性认识向更为理性的认知飞跃。为突出实战的“情境化策略”，在“理实一体化”理论基础上，按照BOPPPS模型，综合运用多种教学方法予以改进和实施。
（一）训练科目时间分配
在座舱模拟器教学组织中，为突出学员动手能力和专业技能的培养，理论教学的学时占比要低于实践教学，也就是一堂课中教员要在短时间完成原理解释和演示操作，学员通过训练正确掌握操作方法、技巧和理论验证。通常每个训练科目按照45分钟设置，其中科目下达、明确教学目标、场所安全检查、工具检查共2分钟；理论教学10分钟；实践教学30分钟；训练抽测2分钟；讲评、О1分钟。一节课将70%时间交给学员，再通过小组分工的方式确保70%的时间中的学习参与率，从而保证学员的学习投入。
（二）理论教学执行“修正的翻转课堂”
传统的理论教学主要依靠教员，要通过教员讲解让学员对装备的理解逐步从“是什么”到“做什么”、“怎么做”。教学过程全部依靠教员设计，学员并没有用心去感悟，更多的是模仿学习和简单记忆，往往导致事倍功半。
为保证军校日常管理的正规化，结合高新军事装备的先进性、精密性和保密性，把学生在课外观看视频讲解，课堂中进行师生、生生间分享交流学习成果的翻转课堂教学方式，修正为课前阅读文献、设计教学活动和专业网站提问留言，课上学员组织讨论、答疑、演示操作，教员最后总结。修正的翻转课堂可以让教员把更多的备课精力放在资料准备、问题整理、阶段总结上，更好地促使学员主动学习，提高学习动力和意愿。
为提高“修正的翻转课堂”实施效果，一般在每个训练科目开训前2～3天，教员将与训练科目相关的技术资料、图纸、参考论文等上传至校园网，学员按小组，讨论制定训练科目工卡和工具单，并把疑难问题向教员提交。教员修改学员制定的工卡和工具单，制定疑难问题解决方案，同时对学员准备工作进行打分和记录。课上以学员发言、教员修正、关键操作演示、安全事项讲解的方式，最终确定练科目工卡和工具单。
（三）实践教学执行“同伴教学法”
学员是实践环节的主体，笔者对不同培训层次230名学员的特征进行SPSS（Statistical Package for Social Sciences，社会科学统计软件包）分析，得出以下相关性结论：
1、良好的理论基础能够提高实践能力；
2、实践成绩的好坏与教员指导次数的多少成正比例；
3、实践成绩良好以上的学员普遍的学习方式是独立钻研的创造性学习和相互启发的小组式学习；
4、实践成绩良好以上的学员学习目标比较端正，以提高个人素质为前提，并不是仅仅满足毕业和服从安排。
上述的影响因素是相互关联的，如果学员的某一项指标不理想，通过提高其它相关指标，也是可以提高成绩的。根据研究结果，制定实践环节的教学采用“同伴教学法”，学员按照理论成绩施行混编分组，每组不超过3人，依据“鱼缸模式”，先由理论成绩好的学员进行实践操作，不操作的学生在旁边认真观摩，读卡，指出操作中的错误。教员巡回指导，强调操作安全，发现错误动作立即纠正，保证练习的准确性。教员要对每名学生的操作次数、质量做好记录，由小组成绩较好的学员对较差学员进行专项带教，保证教学任务顺利推进，做到一人不掉队，充分发挥团队协作精神。
（四）训练效果执行全过程测评
训练效果测评采用全过程测评，包括准备成绩、理论组训、实操训练、专项抽测和小组协作。准备成绩和小组协作主要采取学员打分方式，理论组训主要由教员评分，实操训练和专项抽测主要依据教员控制台的软件，根据操作完整性、操作顺序、操作时间客观给出评分结果。训练效果测评重在提倡学员积极发言、勇于实践、刻苦钻研，同时也为教员因材施教、差异化教学提供参考依据。对确需加强辅导的学员制定补课方案，如理论基础薄弱的学员，课列出网络课程清单和参考书目；如实践能力欠缺的学员，可以先进行桌面训练器和维护训练台架训练，再进行模拟座舱训练，同时增加带教时间。对优秀学员由“课程组”统一制定精英式培养方案，参于座舱模拟器改进工程，撰写研究性报告。
训练效果测评过程中，学员要通过自主地与他人合作完成训练目标，不断的对自我和他人进行评价和反思，提高协作能力[4]，可以更早地适应种周期性、群体性的机务工作，更快的投入部队按机组联合实战。
四、结束语
座舱训练模拟器“实战化”教学改革，通过创设真实的部队机务工作场景，科学组织训练科目，灵活运用多种教学方法，强调激发学员的学习动机和学习兴趣，扎实培养学员从事机务保障工作的能力素质，提出的创新经验经过实践，切实可行。在实施过程中应及时根据教学反馈，及时优化座舱模拟器软硬件，关注教员配置和教学能力[5]，从而更加有效地利用座舱模拟器来提高学员培训整体效果，使培养出的学员更加适应实战需求。
参考文献：
[1]尹文龙，张天辉等.某型指控装备仿真与训练方法研究[J].第二届中国指挥控制大会论文集：198～201
[2]林炜.理实一体课堂教学中“问”的思考与应用[J].福建教育学院学报，2013（5）：94～96
[3]罗宇，付绍精，李暾.从BOPPPS教学模型看课堂教学改革[J].计算机教育，2015（6）：16～18
[4]王涛，邓术章.抛锚式教学在雷达模拟器教学中的应用[J].航海教育研究，2011（4）：63～65
[5]苏文明，赵邦良.航海模拟器教学效果的有效提升[J]. 航海教育研究，2013（3）：73～75
装备模拟器范文第9篇
改革传统训练模式
由于长期受到传统作战理论的影响和武器装备发展滞后的制约，俄军军事训练质量始终停留在较低的水平。在深刻反思俄型期军事训练经验和教训的基础上，自2012～2013新的军事训练年度以来，俄军注重改革传统训练模式，以解决军事训练水平低下的问题。
实施大规模战备突击检查
2013年2月11～17日，根据俄总统普京的命令，俄国防部和总参谋部首先对俄中部军区实施大规模战备突击检查。截止2013年9月30日，在普京的督导下，俄国防部和总参谋部，先后5次对俄中部军区、南部军区、西部军区和东部军区，以及海军、空军、战略火箭兵、空天防御兵和空降兵，实施大规模战备突击检查。大规模战备突击检查主要目的是，检查俄总参谋部各作战指挥机构和四大军区（联合战略司令部）司令部的战斗准备程度和指挥战略方向军队联合集群协同作战的能力。大规模战备突击检查，涵盖战略层面、战役和战术层面。战备突击检查规模之大在俄建军史（包括前苏联建军史）上前所未有。2013年11月6日，绍伊古在俄国防部战备突击检查总结会上明确指出：“大规模战备突击检查对于提高俄军战备和实战能力发挥了举足轻重的意义……可以帮助我们及时发现了部队战备和实战中存在的问题，有利于我们不断克服这些问题，确保部队实战能力大幅度的提高。”总统普京也指出：“大规模军事演习将被大规模战备突击检查取代，这将成为常态化。我们将在俄非军事部门推广大规模战备突击检查的模式。”
广泛开展比武竞赛
根据俄国防部长绍伊古的倡议，2013年8月14日，俄国防部和总参谋部在莫斯科近郊的阿拉比诺靶场举行了坦克竞赛。该竞赛最大限度地贴近实战，按照比赛规则，参赛坦克需在规定时间内完成规定距离的行驶，并对远距离外的移动标靶实施若干次射击。此外，蛇行转弯和强渡浅滩也是参赛坦克的必考科目。参加此次比赛的有俄罗斯陆军、哈萨克斯坦陆军、白俄罗斯陆军和亚美尼亚陆军，其参赛坦克均为T-72坦克。最终，俄罗斯陆军夺得了冠军，亚军为哈萨克斯坦陆军，季军为白俄罗斯陆军。
根据俄国防部长绍伊古的决定，2013年7月，俄空军首次组织强击航空兵所属32个“苏-25”和“苏-25SM”强击机机组，以及陆军航空兵“米-28”和“米-24”武装直升机和武装运输直升机机组，开展了争当“飞行镖枪”优秀飞行员的比武竞赛。此种比武竞赛模式，不仅测试了飞行员的理论水平和心理素质，而且检验了飞行员的实战水平和飞行技能。
根据俄2013～2014年度俄军年度训练计划，俄各军兵种将继续举行各类比武竞赛，其中，俄陆军将首次举行“坦克现代两项”国际竞赛，届时，俄国防部将邀请大约10个国家陆军参加此项比赛，其中包括美国陆军和中国陆军。俄空军将继续举行“飞行镖枪”优秀飞行员的比武竞赛。俄军工程兵部队将举行“开阔水域”渡桥搭建优秀人员比武竞赛，俄军三防部队将举行“火地”优秀人员比武竞赛。
推行体能达标竞赛
2013年9月，俄西部军区司令部率先推行体能达标竞赛。为此，军区司令部成立了体能达标考核委员会。根据拟定的体能达标要求，俄西部军区每位将、校级指挥官将接受力量、速度和耐力3项体能考核。如果体能测试总评成绩不及格，那么，这些将、校级指挥官的月奖金将被扣除，并责令其在6个月后的体能测试中必须达到良好水平。如果6个月后体能测试仍然未能达到规定的良好水平，即便是达到及格水平，他们也将被视为未达标者接受解职、退出现役或提前退休的处罚。对于获得体能测试优秀成绩的将、校级军官，每月将会得到30%的职务工资奖金。2014年，俄国防部计划将西部军区司令部体能达标竞赛活动的经验在俄军各军兵中进行推广。
推广新的训练方法
在认真总结2013年度军事训练经验和教训的基础上，2013年11月12日，俄国防部举办了由四大军区和各军兵种作战训练局（处）代表参加的指挥员集训班。集训班由俄国防部第一副部长阿尔卡基·巴欣亲自主持，主要内容是，培养代表掌握向部队传授新的战术演习方法。同时，集训班介绍了军区靶场、海军靶场和空军靶场，教学物资保障基地，以及训练模拟系统发展和装备情况；向代表传授了前线航空兵、陆军航空兵、炮兵、侦察分队、三防兵、物资技术保障部队和工程兵战术协同作战的方法。2014年，俄军将在俄各军兵种和俄4大军区推广上述新的训练方法，以及重点强化各军兵种战术协同作战方法。
优化训练设施和器材
基于俄军以往军事训练的经验教训，俄军认为完善的军事训练设施和先进的训练模拟器材，是确保部队实战水平提升的基础和保证。随着《2011～2020年俄国家武器装备规划》的落实，俄军高度重视军事训练设施和先进训练模拟器材建设，以确保先进训练模式的有效落实。
修建作战训练中心
根据《2011～2020年俄国家武器装备规划》，俄军正在叶伊斯克修造俄海军航兵飞行员训练中心。该训练中心将负责培训海军航空兵舰载固定翼飞机和直升机飞行员的培训工作。同时，俄军还将在新罗西斯克海军军事基地修建一座新的海军军事训练中心，并在中心专门开设舰艇人员生存与救护训练班。为提高部队实战能力，俄军还计划于2014年前完成修建陆军作战训练中心、空降兵作战训练中心和海军海岸部队作战训练中心的工作。这些作战训练中心主要担负营-旅士兵的训练，以及初中级指挥员作战指挥能力的任务。
重视训练靶场建设
2014年12月前，俄军计划建立新的山地陆军靶场、山地航空兵靶场和海军航空兵靶场，并在2020年前为上述靶场装备704套新型综合技术训练器材和装备。2017年前，俄军计划对4大军区作战训练中心实施改造，并对114座旧靶场实施改造。
修复军用机场网
鉴于众多军用机场路面损坏严重和设施陈旧落后直接影响着俄空军航空的训练质量，俄空军早在2010年开始对军用机场网进行维修和改造，平均每年修复的军用机场数量超过15座。在修复跑道的同时，俄空军对军用机场设施和军营住房进行维护和改造。
装备新型训练模拟器
鉴于训练模拟器是节省训练成本、提高训练效率和减少人员伤亡的最佳途径，俄军开始加强新型训练模拟器的研发和装备工作。
其一，俄海军正在叶伊斯克抓紧完成NITKA地面航空兵试验训练系统）航母舰载飞机飞行员起降训练模拟器的建造工作。目前，该模拟系统正处于设备的安装和调试阶段，预计2014年初将投入使用。俄海军将为舰载直升机飞行员建造专门用于起降的海上训练平台，用于模拟海浪条件下训练舰载直升机飞行员的起降。根据《2011～2020年俄国家武器装备规划》，直升机飞行员海上训练平台的技术任务书已经拟定完毕，该训练平台的建造时间不会超过3年。
其二，2013年2月，俄陆军为摩托化步兵正式装备“营长”训练模拟器。“营长”训练模拟器可以为1个摩托化步兵连提供模拟训练，可以逼真模拟战场态势，以及确保士兵掌握驾驶坦克的技能。此外，俄陆军计划于2014年装备匈牙利GLOCK手枪激光射击模拟器。该型模拟器是最有效的现代化射击训练设备，能够保障使用激光束完全模拟射击情况，可以最大程度上模拟实战训练环境，可在各种演习中得到广泛使用。
其三，俄空降兵积极研发和装备新型训练模拟系统。该训练模拟系统主要用于连、排和班士兵和初级指挥军官的作战训练。2013年11月15日，俄总统普京在俄梁赞空降兵高等学校参观了该训练模拟系统，并对其训练效果给予充分的肯定。
其四，俄海军黑海舰队军事训练中心已于2013年10月24日正式装备“视界”新型多用途训练模拟器。“视界”新型多用途训练模拟器计划于2014年新的训练年度投入使用。
其五，在先后装备“苏-34”、“米格-31BM”、“卡-52”和“伊尔-78”等作战飞行器训练模拟器的同时，俄空军积极研制“苏-35”和T-50的训练模拟器。
不断增加训练强度
基于现代战争的需求，俄军依靠增加军事训练强度，不断强化部队的实战能力。2012～2013军事训练年度，俄军共计进行了3000多次各类军事演习和演练，其中包括24次国际军事演习与演练。
俄海军黑海舰队完成了17次海上战斗航行，包括39次访问和停靠国外港口
在12个月时间内，俄海军黑海舰队共计航行52500海里，续航时间超过650昼夜。黑海舰队水面舰艇和海岸部队，共计完成了300多次战斗演练，进行2次巡航导弹的实弹射击，30多次防空导弹实弹射击，170次火炮实弹射击。2013年1月，黑海舰队与波罗的海舰队和北方舰队，分别派出“加里宁格勒”号、“沙巴林”号、“萨拉托夫”号和“阿佐夫”号大型登陆舰，参加了在地中海共同举行的近10年来最大规模的舰队间的联合演习。正如前不久绍伊古指出的那样：俄海军黑海舰队已经具备出没于地中海的作战能力。
俄空军航空兵增加完成飞行训练计划的时间，提升飞行员飞行技能
在过去1年里，俄空军飞行员年均飞行训练时间超过了100小时。俄空军高度重视刚从航校毕业的年轻飞行员的飞行训练，其年均飞行训练时间超过了111小时。此外，俄空军提高军用机场网使用强度，2013年11月20日，俄空军总司令维克多·邦达列夫，在接受俄《军工信使》报记者采访时指出：“俄国防部长已确定俄空军未来军用机场的编制数量。俄空军军用机场网布局没有改变。俄空军将提高军用机场的使用强度，包括北方边远军用机场的使用强度。目前，俄空军已得到所需财力和物力，以维持这些军用机场的使用寿命。”此外，俄国防部利佩茨克国家航空兵人员训练和军队试验中心出色完成了“苏-24M”、“苏-25SM”、“苏-27SM3”、“苏-34”、“苏-30SM”、“图-22M3”、“卡-50”和“卡-52”等机种飞行员的培训任务。接受培训任务的飞行员约为1000人，其培训专业科目超过了20个，试验中心飞行员的年均飞行时间超过了120小时。
俄空降兵针对大规模战备突击检查暴漏的问题，采取多种措施增强军事训练强度
一是，增加训练时间。新兵的训练时间由原来的3个月增加到4个月。同时，增加了训练科目和训练强度，并将官兵体能训练作为训练改革的重点。
二是，增加演练时间。与2012年同期相比，俄空降兵夏季训练期举行首长司令部演习和营级战术演习的次数，由6次和8次分别增加到8次10次，以验证和考察修改后的空降兵部队和分队的战术战役训练条令的效果。在借鉴阿富汗战争、两次车臣战争、俄格军事冲突的经验教训，以及总结演习演练暴漏出问题的基础上，重点修改部队和分队的战术战役训练条令，增加和补充部队和分队的战术战役使用方法和战斗样式。
三是，强化协同作战。俄空降兵在演习演练中重视强化陆、海、空协同作战。在总结协同作战经验的基础上，对于原有的协同作战样式和方法进行修改，重点修改空降兵伞兵营与陆军摩步营之间的战术协同作战样式和方法。2013年4月1～5日，俄空降兵第7空降突击师与南部军区陆军、海军黑海舰队舰艇和空军军事运输航空兵在克拉斯诺达尔边疆区举行的首长司令部演习中，重点演练了战术分队之间的协同作战演练科目。
装备模拟器范文第10篇
关键词 软件测试；软件质量；模拟器
中图分类号TN911 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）95-0224-02
随着信息技术与信息产业的发展，计算机软件广泛地渗入到了我们的工作和生活中，各种产品和设备与计算机软件的联系也越来越紧密。计算机软件的质量优劣也日益受到人们的重视。软件测试是保证软件质量的重要手段。在软件工程中，软件测试是软件生命周期中一项非常重要的工作，也是一项非常复杂的工作。
1 模拟器软件的开发与测试
软件是模拟器的重要组成部分，软件的质量直接影响着模拟器的质量。软件如果存在缺陷或故障，将会导致模拟器在使用过程中发生错误，对用户产生各种影响。模拟器软件的开发过程一般包括制定计划、需求分析、软件设计、软件编码、软件测试、运行维护等6个阶段。软件测试是模拟器软件开发过程中的一个阶段，是保证模拟器软件质量的重要方法和手段。软件测试技术可分为静态测试与动态测试。静态测试是一种不通过执行程序而进行测试的技术，关键是检查软件的表示和描述是否一致，有无冲突或歧义。动态测试通过人工或使用工具运行程序进行检查，分析程序的执行状态和程序运行的表象。动态测试一般分为白盒法测试和黑盒法测试。白盒法测试对象是源程序，依据程序内部的逻辑结构来发现编程错误、结构错误和数据错误。黑盒法是把测试对象看成一个黑盒子，依据软件的功能或软件行为描述，发现软件的接口、功能和结构错误。
模拟器的软件测试是软件开发过程中的一个阶段，但不是一个完全独立的阶段，而是贯穿于软件开发整个过程中的一个重要环节。模拟器软件测试过程由单元测试、集成测试、系统测试和验收测试等阶段组成，整个测试过程与如图1所示。其中，系统测试是整个软件测试过程中非常重要的测试阶段，是软件的全部功能在实际运行环境中进行验证和确认的测试，也是用户进行验收前的测试。
2模拟器软件系统测试的目的和内容
模拟器软件测试是一项非常复杂的工作，首先要按照详细设计的要求对所有模块的功能、性能、接口等进行单元测试，发现每个程序模块内部可能存在的差错，确保每个模块单元工作正常。在单元测试的基础上，将所有已通过单元测试的模块按照概要设计的要求组装成系统进行集成测试，发现与接口有关的各种错误，确保各单元模块集成系统后能够按设计要求协作运行，并确保增量行为的正确性。
模拟器软件的系统测试，就是将已经过集成测试的模拟器软件和其它支持软件安装在模拟器的专用计算机上，并与模拟器的硬件设备、人员等所有系统元素结合在一起，在实际的运行环境下，对模拟器软件进行全面测试。通过对模拟器软件的需求定义进行比较，找出软件与需求定义不相符之处，通过对模拟器进行一系列严格测试来发现软件中潜在的错误和缺陷，以确保模拟器交付给用户后能够正常使用。
模拟器软件系统测试包含功能性测试和非功能性测试两类测试内容。功能性测试的目的是测试软件的主要功能与用户的需求是否一致，主要进行训练环境设置功能测试、训练功能测试、训练评估功能测试。非功能性测试主要测试软件的性能、可靠性、健壮性是否满足设计要求，主要进行性能测试、可靠性测试、易用性测试。模拟器软件的系统测试主要采用黑盒测试技术中的因果图、决策表、错误推测等测试方法。
3 模拟器软件的功能性测试
功能测试不考虑模拟器软件的内部结构和处理过程，通常在程序的界面处进行测试，测试软件是否能够按照需求的规定正常运行，是否能够实现与需求一致的所有功能，发现软件与需求定义不相符之处和潜在的错误与缺陷。模拟器软件的功能性测试主要进行训练环境设置功能测试、训练功能测试和训练评估程序功能测试。
3.1 训练环境设置功能测试
在训练开始前模拟器要进行训练环境设置，训练环境包括地理地形、气象条件、各种设置、各类模型数据等。训练环境设置的功能测试用例应当按照软件需求进行设计，要考虑到不同训练环境的各种组合情况，测试目的就是核实在不同的环境设置时数据载入是否正确、是否完整，是否完全符合设计要求。
3.2 训练功能测试
模拟器的训练功能就是在各种操作方式（正确或错误）条件下仿真装备的真实反应（状态和过程）。不同的操作方式就是按照不同的操作顺序将模拟器不同设备面板的各种操作器件置于不同的位置状态，所有操作器件不同顺序的不同位置状态可以产生数量很大的各种条件的输入组合。仿真装备的真实反应就是模拟器软件的输出，就是启动不同的仿真过程、或改变仿真进程、或使模拟器显示器件显示不同内容与状态、或导致三维场景的不同改变。对于模拟器软件这种多条件组合输入、产生多动作输出的复杂功能测试使用因果图（逻辑模型）方法设计测试用例比较合适。
采用因果图方法设计模拟器软件功能测试用例的步骤：首先确定模拟器软件功能中的原因和结果，确定原因和结果之间的逻辑关系，根据这些关系画出因果图。确定因果图中的各个约束。然后把因果图转换为决策表。根据决策表设计测试用例。
由于模拟器软件的功能测试比较复杂，应当采用错误推测法作为辅助测试方法，依靠测试人员的经验和直觉推测软件功能可能存在的各种错误从而有针对性地设计测试用例。
根据测试用例进行训练功能测试，检查在各种操作方式条件下软件的训练仿真过程以及模拟器表象及状态是否与设计要求完全一致、是否存在错误和潜在的缺陷。
3.3 训练评估程序的功能测试
对训练过程进行评估是模拟器的一个重要功能。训练环境的设置数据和训练过程中对模拟器的所有操作过程都按照时间先后以规定的数据格式完整地记录在操作过程的文件中。训练评估程序的功能就是将记录的操作过程文件作为输入数据，经过逻辑分析和数据计算，输出此次训练的成绩和训练过程的评语。由于训练评估程序的输入是整个训练过程的全部操作，所有操作器件产生的操作顺序组合将达到非常大的数目，实际中可能无法完成，在设计测试用例时采用等价类技术对操作过程的各种顺序组合进行划分，从划分的每个区域内选取有代表性的操作过程作为测试用例。测试的目的就是检查对不同的操作过程输出的成绩和评语是否正确，是否与专家评定结果一致。
4 模拟器软件的非功能性测试
模拟器软件的非功能性测试主要内容包括性能测试、可靠性测试、易用性测试。
4.1 性能测试
性能测试主要检验模拟器软件是否达到需求规定的各类性能指标，并满足一些性能相关的约束和限制条件。软件运行的实时性是非常重要的性能指标。模拟器软件的实时性测试主要包括操作响应时间的测试以及三维场景显示的流畅与连续性测试。操作的响应时间应当与装备的响应时间一致。场景的流畅要符合人们的视觉感受，如果三维场景绘制复杂、数据量大时会导致显示帧频下降，人眼就会感到画面间断、停顿，显示帧频是衡量流畅性的指标。三维场景的流畅性与场景中三维实体的数量、复杂程度、分辨率，以及三维场景特效（如烟雾）等有直接关系，应当以场景实体和特效达到或接近最苛刻的过程进行场景显示的实时性测试。
4.2 可靠性测试
软件的可靠性也叫做稳定性，是指在负载多变的情况下或长时间运行的情况下模拟器软件运行的稳定程度。模拟器软件的可靠性测试可以使用重复测试、并发测试、随机变化以及长时间不间断运行等方法。重复测试就是对某一器件进行重复操作，测试模拟器能否持续不断地仿真设备的真实运行效果；并发测试就是同时对多个器件进行操作，测试模拟器能否产生与设备同样的状态；随机变化就是不按照正常的操作顺序，而是设计非常规的随机操作顺序或对重复和并发测试手段进行随机组合，以获得最佳的测试效果。按照设计要求让模拟器软件长时间不间断地运行，测试软件是否运行正常、功能是否出错。
4.3 易用性测试
模拟器软件的易用性主要是指训练环境设置、成绩评估等环节的界面易懂、选择准确、操作方便。界面的设计要尽量符合人们的习惯和思维方式，按钮名称用词准确、没有歧义，同一界面的按钮要易于区分，用户能够进行正确理解界面的功能并能够进行正确操作。用户能够终止进程，重新返回、重新选择。通过对界面的操作来测试模拟器软件的易用性。
5 结论
系统测试是软件交给用户进行验收测试的最后一道关口，对保证软件的质量起着非常重要的作用。系统测试也是测试人员需要花大量的时间和精力才能完成的工作，虽然有些测试工作可以使用软件测试工具来完成，但由于每一种测试工具都有其特定领域的应用，都有其自身的很多局限性，软件测试工具本身不具备创造力，不能设计测试用例，不能处理意外事件，使用测试工具发现的缺陷也没有手工测试发现的多。系统测试中的很多工作主要还是靠人完成的，测试人员的能力和素质最终决定了测试结果的好坏。根据系统测试结果和系统测试分析报告，在验收测试前完善软件功能、纠正软件错误、消除软件潜在的缺陷，提高软件质量。
参考文献
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