雷达装备维修类训练模拟器研制新方法

刘曦霞　陈珂

摘要：目前军事训练中大规模的使用训练模拟器，但维修类训练模拟器的研制还存在训练真实度不高、研制成本较高等问题，该文依据对维修能力训练过程的分析，提出“积木式”研制方法，可有效地提高训练真实度、降低研制成本。

关键词：训练模拟器；维修；“积木式”研制方法

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）13-0263-02

雷达在现代战争中发挥着越来越重要的作用，为了保证雷达装备的安全稳定，提高职手的装备维修能力就具有重要的意义。雷达装备由于型号多、价值高、安装空间较小等特点，不适合利用实装进行职手维修能力培训，而训练模拟器具有训练成本低、可大规模开展训练等特点，所以采用训练模拟器进行培训是一种较好的做法。然而目前维修类训练模拟器的研发还存在训练真实度不高、研制周期长、研制成本较高等问题，制约了维修训练的效益。本文从维修类训练模拟器的研制出发，提出“积木式”研制方法，可很大程度上降低研制成本、提高训练真实度，进而提高训练效益。

1 雷达维修类训练模拟器研制存在的主要问题

目前研制维修类训练模拟器采用的方法一般是“半实物仿真”法，即依据实装的结构原理和信号流程进行仿真，训练模拟器的仿真程度越高则成本越接近于实装价值，并不能有效的提高训练模拟器的研制效益。且采用此方法研制训练模拟器均是针对单型号装备的，而雷达装备型号多的特点就导致要想大规模开展训练需研制的训练模拟器型号多，大大制约了大规模开展维修技能培训的成本和周期。

2 “积木式”训练模拟器研制方法内涵

根据维修能力训练过程和形成规律，开展舰员级维修训练对训练模拟器的要求主要有以下四点：1）正常情况下模拟器的表现与实装一致；2）模拟的故障现象必须与实装的故障现象保持一致；3）模拟的维修过程必须与实装的维修过程保持一致；4）模拟的维修结果必须与实装的维修结果保持一致。

通过上述四点要求，我们可以发现，维修训练模拟器不关注其内部的结构原理和信号流程是否与实装一致，而只关注所需模拟的直观现象，具体到对雷达装备的模拟就体现在以下几个方面：

1）声光响应与实装一致，包括正常和故障状态下的LED灯指示、蜂鸣器报警、显示界面等；

2）关键点信号应与实装一致，包括正常和故障状态下的门开关信号、直流电压、电流信号和频率信号。在此需要特别指出的是，雷达装备中的频率信号一般为高频、高压信号，而此类信号并不利于训练的开展，所以在研制训练模拟器时，应对此类信号进行合适的降频、降幅处理，既节约经费、提高训练的安全性，又能保证训练的效果。

针对上述七个方面直观现象的模拟，本文提出开发七种功能性模块：LED灯控制模块、蜂鸣器控制模块、显示界面故障报警控制模块（软件）、门开关信号控制模块、直流电压信号产生模块、直流电流信号产生模块和频率信号产生模块。开发时，应在这七种功能性模块内预置控制模块，使其输出在一定范围内可调且受控于上位机，通过上位机统一管理其输出状态，实现各模块的正常或故障状态输出，如LED灯控制模块的组成如图1所示。

上图中，LED灯控制电路共有四路输出，分别为：正常状态输出（常绿）、故障状态1输出（常红）、故障状态2输出（闪绿）和故障状态3输出（常灭）。控制模块在上位机的实时控制下，给每个LED灯送出对应的输出信号，实现LED灯的实时状态控制。

利用上述功能模块进行训练模拟器研制时，即可依据需模拟的直观现象，选择各功能模块进行组合，进而像搭积木一样将整型训练模拟器搭建起来，而装备实时工作状态的模拟，通过上位机实时控制即可实现。

3 “积木式”训练模拟器研制流程

研制训练模拟器时，可分为四个步骤进行。

第一步进行装备外观仿真。装备外观仿真的意义在于提高训练的环境真实度，使训练人员具备很强的代入感，增强训练的针对性。装备外观仿真的内容主要是依据实装制作各机柜、机柜内面板及接插件、分立元件模型和关键信号测试点，做到外观与实装基本一致。然后进行综合布线，使机柜与上位机、机柜内部各元件与功能模块间的信号传输畅通。

第二步进行功能模块的研制。这是训练模拟器研制的重点，是实现训练模拟器功能的关键部分。研制各功能模块前，应首先针对实装搜集各元件和信号测试点在正常和故障状态下的现象，并分类整理成功能需求，如LED灯的显示可分为常绿、常红、闪绿和常灭四种状态，频率信号可分为基准频率信号、中频信号、本振信号、高频信号和视频信号等五种，每一种均应有正常状态和故障状态下的输出。然后依据整理出来的功能需求研制各功能模块，并编辑与上位机之间的通信协议，保证各模块可在上位机的实时控制下产生正常或故障状态的输出信号。

第三步进行安装调试，即根据各机柜内元件的需求安装相应的功能模块，如机柜1内共有20只LED灯，则根据所研制LED灯控制模块的载荷安装相应数量的LED灯控制模块，并将其输出与LED灯连接起来。安装完毕后，通过上位机检查对各元件的实时状态控制能否实现，机柜内的信号连接关系如图2所示。

第四步进行故障方案编辑，实现训练模拟器对实装故障案例的模拟。故障方案编辑在上位机上实现，即通过实时控制训练模拟器中各功能模块的输出，使训练模拟器中各元件的实时状态与实装故障案例中各元件的工作状态相一致。在故障方案编辑软件中内置信号逻辑关系比较模型，实现雷达装备信号逻辑关系的软模拟，保证训练人员在进行模拟故障维修时，训练模拟器的外在表现与实装保持一致。

4 结束语

本文从提高训练模拟器研制的效益出发，提出“积木式”训练模拟器研制方法，能很好的模拟维修训练的过程，缩短研制周期，降低研制成本。且由于研发过程不依赖于实装的信号逻辑，所以研制的各功能模块能很好的应用于其它型号雷达装备训练模拟器的研制。

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