一種艦船作戰系統模擬器體系及其信息處理方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于艦艇作戰系統對接聯調與仿真試驗設計技術領域，具體涉及一種艦船作戰系統模擬器體系及其信息處理方法。
【背景技術】
[0002]艦船作戰系統的設計過程中，需要研制專用的模擬器來開展信息、數據流程的測試或驗證，以達到優化作戰系統設計、檢驗二級系統研制正確性等目的。模擬器的研制工作是以具體項目的技術要求為依據開展的，由于缺少統一的模擬器體系架構，存在模擬器可繼承、重復使用能力較差的現象，具體問題表現為:1)模擬器顯示與處理程序緊耦合，維護復雜、可擴展性較差；2)軟件模塊劃分不明顯，可復用性差；3)缺少公共的服務或功能模塊，重復性工作量大；4)模擬器研制周期長。
【發明內容】
[0003]本發明要解決的問題是，為了滿足艦船作戰系統對接聯調與仿真試驗中對模擬器研制的特定要求，提供一種艦船作戰系統模擬器體系及其信息處理方法，統一處理流程，提供公共服務或功能模塊，有效提升模擬器研制的工作效率及質量。
[0004]本發明解決上述問題采用的技術方案是:
[0005]—種艦船作戰系統模擬器體系，其特征在于，包括界面顯示模塊、信息處理模塊和網絡模塊，其中:界面顯示模塊用于顯示數據以及人機交互；信息處理模塊用于自定義協議或約定協議報文的數據處理；網絡模塊采用UDP報文協議，用于完成數據接收線程和數據發送線程的創建以及其相應的網絡連接服務、數據接收和發送管理功能，實現底層信息交互；
[0006]所述網絡模塊由單播接收類單元、單播發送類單元、組播接收類單元、組播發送類單元以及網絡管理類單元組成，單播接收類單元與單播發送類單元用于完成點對點的網絡連接，并分別實現信息的接收與發送；組播接收類單元與組播發送類單元完成點對多點的網絡連接，并分別實現信息的接收與發送；網絡管理類收集網絡的通信信息和有關網絡設備的統計數據；
[0007]所述網絡模塊是一個獨立模塊，編譯成動態鏈接庫的形式，提供公用外部接口供模擬器其它模塊調用，模擬器其他模塊通過設置回調函數的方式來調用網絡模塊；
[0008]所述信息處理模塊主要包括信息處理基類單元、命令基類單元、命令處理類單元以及網絡配置文件類單元，其中:
[0009]信息處理基類單元用于完成網絡模塊的初始化、反初始化、開啟、停止、網絡建立以及數據流轉功能；
[0010]命令基類單元用于提供命令處理需要的基本功能，添加新的命令(協議)處理只需要繼承該命令基類單元，根據不同的作戰協議重寫創建命令函數，并重寫執行函數；
[0011]命令處理類單元包括一個命令處理線程，主要用于完成命令執行；
[0012]網絡配置文件類單元用于通過動態設置網絡配置文件的方式，完成網絡配置文件的加載和讀取功能，網絡配置文件類單元為信息處理模塊提供完善的網絡參數，程序中可以直接通過接口獲取轉發的配置，以便直接發送；網絡配置文件類單元還提供了接收與發送的映射功能，通過接收配置中的列表，映射其欲轉發的網絡配置參數集；
[0013]所述界面顯示模塊包括時統控件、導航控件、雷達顯示控件及其它界面元素，時統控件用于接收并顯示模擬器體系中的統一時間信息，導航控件用于接收并顯示艦船的航行與姿態信息，雷達顯示控件用于根據設置參數調整并顯示雷達掃描效果。
[0014]本發明還提供了一種艦船作戰系統模擬器體系的信息處理方法，具體包括如下步驟:
[0015]I)模擬器初始化:模擬器首先初始化網絡配置，通過信息處理模塊初始化命令處理線程，通過網絡模塊初始化網絡管理類單元，同時信息處理模塊在網絡模塊中設置回調函數；
[0016]2)網絡連接流程:模擬器的網絡模塊中網絡管理類單元根據網絡配置參數創建單播線程、組播線程，網絡模塊根據傳輸數據的流向將信息傳輸功能分為發送類型與接收類型；
[0017]3)發送數據流程:網絡模塊中單播發送類單元與組播發送類單元采用同一個網絡模塊發送數據流程，其設計為:檢測發送線程未停止并且發送數據不為空時，連接發送目標，發送數據，在發送線程停止即模擬器程序關閉時結束發送數據流程；
[0018]4)接收數據流程:網絡模塊中單播接收類單元與組播接收類單元采用同一個網絡模塊接收數據流程，其設計為:檢測接收線程未停止并且接收未超時，開始接收數據，并觸發回調函數，進入模擬器的信息處理模塊，在接收線程停止即模擬器程序關閉時結束接收數據流程；
[0019]5)信息處理流程:當網絡模塊接收數據流程中收到數據時，觸發信息處理模塊設置的回調函數，進入信息處理模塊中命令處理類單元的信息處理流程，創建命令、初始化命令，并將命令添加到執行線程隊列，進入執行命令流程；
[0020]6)執行命令流程:執行命令線程未停止時檢查命令隊列是否為空，當命令隊列中有命令時，取出該命令執行，命令執行完成后，如果需要更新界面數據，就將數據轉換為消息發送到界面顯示模塊；如果需要轉發數據，就將數據添加到網絡模塊中，進入網絡模塊發送數據流程。
[0021]通過使用上述技術方案，本發明達到以下有益效果:
[0022]1、顯示與處理分離，將模擬器分為了界面顯示模塊、信息處理模塊和網絡模塊三個獨立的模塊，模擬器采用統一信息處理基類，實現數據處理流程的統一化，統一架構設計，降低了模擬器程序的耦合性，便于模擬器的維護；
[0023]2、統一處理流程，信息處理模塊的設計采用程序設計中的工廠模式(抽象工廠)，提供創建對象的接口，為系統結構提供了非常靈活強大的動態擴展機制，在自定義協議或約定協議處理上使用公用命令基類，新增協議只需繼承基類并重寫協議所需的執行方法即可，無需改動信息處理流程，統一處理了發送/接收、自定義協議/約定協議、單播/組播等組合因素的數據流程，有利于模擬器功能的擴展；
[0024]3、軟件模塊與代碼復用率高，界面顯示模塊采用ActiveX控件設計方式，運用OCX控件技術開發，界面設計類似于搭積木，增強了模擬器界面設計的靈活性，每個設計完成并注冊的模擬器都可作為公用的控件，被其它模擬器作為組成模塊引用或組合；
[0025]4、部署維護簡單、擴展靈活，模擬器文件通常由網絡動態鏈接庫、模擬器網絡配置文件、模擬器控件、模擬器配置文件和模擬器應用程序文件組成。部署時只需將模擬器相關文件拷貝到目標機即可，模擬器運行或顯示的參數可在配置文件中動態設置。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發明艦船作戰系統模擬器體系的組成圖；
[0027]圖2為本發明的網絡模塊的網絡連接流程圖；
[0028]圖3為本發明的網絡模塊的發送數據流程圖；
[0029]圖4為本發明的網絡模塊的接收數據流程圖；
[0030]圖5為本發明的信息處理模塊的信息處理流程圖；
[0031]圖6為本發明的信息處理模塊的執行命令流程圖。
【具體實施方式】
[0032]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明做進一步詳細說明。應當理解，此處描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0033]本發明所述的艦船作戰系統模擬器體系設計方法，【具體實施方式】如下:
[0034]如圖1所示，本發明所述的艦船作戰系統模擬器體系，包括界面顯示模塊、信息處理模塊和網絡模塊，其中:界面顯示模塊用于顯示數據以及人機交互；信息處理模塊用于自定義協議或約定協議報文的數據處理；網絡模塊采用UDP報文協議，用于完成數據接收線程和數據發送線程的創建以及其相應的網絡連接服務、數據接收和發送管理功能，實現底層信息交互(交互信息的網絡傳輸)；
[0035]所述網絡模塊由單播接收類單元、單播發送類單元、組播接收類單元、組播發送類單元以及網絡管理類單元組成，單播接收類單元與單播發送類單元用于完成點對點的網絡連接，并分別實現信息的接收與發送；組播接收類單元與組播發送類單元完成點對多點的網絡連接，并分別實現信息的接收與發送；網絡管理類收集網絡的通信信息和有關網絡設備的統計數據；
[0036]所述網絡模塊是一個獨立模塊，編譯