JUE-75A C船站模拟器设计
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【摘要】本文介绍jue-75a C船站模拟器的开发研制，针对模拟器在Windows系统上运行，其操作界面的模拟问题和设备通信问题，提出了具体的解决方案和软件实现过程。并根据GMDSS培训的实际需要，特别提出在具体模拟JUE-75A C船站的同时，增加了一个控制程序，用于监控模拟器的操作。文章介绍该模拟器控制程序的功能、实现和可用性。
【关键词】JUE-75A C船站模拟器控制程序通信局域网
GMDSS教学是我院针对船员培训教学的一个重要项目。
JUE-75A C船站模拟器是为了更好地开展GMDSS培训教学和加强GMDSS普操员实操的训练，满足《STCW公约》有关船员培训要应用模拟器的规定，进一步提高我院GMDSS培训的教学效果而设计开发的计算机程序。
JUE-75A C船站模拟器是一个在计算机上运行的完全模拟JUE-75A C船站操作的应用软件。JUE-75A C船站模拟器由模拟器程序和控制程序二部分组成（如图），统一配备在一个局域网上。
模拟器程序完全真实地模拟JUE-75A C船站的全部功能，包括界面显示、功能操作和数据通信；控制程序则通过网络通讯实现对模拟器程序控制，包括监视、控制模拟器程序的运行。从而达到进一步提高GMDSS培训的教学效果，实现《STCW公约》有关船员培训的要求。
一、方案的选择和论证
模拟器就是用软件或硬件的手段来模拟实际设备操作和运行的一种装置。学员可通过操作模拟器而获得与实际设备相同的理性和感性的认识，进而迅速提高操作水平。模拟器已在生产、生活、科研等各个领域都得到了广泛应用，使用模拟器进行教学培训是符合现代教流的。
根据GMDSS教学培训的实际情况，和有关模拟器在教学培训上的使用要求。我们设计JUE-75A C船站模拟器应该具有如下一些特点：（1）真实性―就是具有与实际设备一致的操作特性，在功能、界面上也保持一样，以取得模拟的真实效果。（2）操作、维护方便―模拟器是用于教学培训，要求操作和维护十分方便。（3）安全性―在操作过程中不能介入海事卫星移动特性网，避免学员误操作造成对移动通信网的干扰。（4）可升级性―如果C船站更新版本，相应的模拟软件也能够升级。（5）可管理性―模拟器可对学员操作进行管理，便于统计成绩和评价学员的操作熟练程度。
鉴于以上要求，我们将JUE-75A C船站模拟器设计为模拟器程序和控制程序二个部分：1.模拟器程序。模拟器程序是JUE-75A C船站模拟器的主体部分，它必须完全真实地模拟JUE-75A C船站的全部功能，包括船站的参数设置、界面显示、菜单操作、报文编写和数据收发等。模拟器程序是船员培训的操作工具，配备在一个局域网的多台工作站上。2.控制程序。控制程序是JUE-75A C船站模拟器的辅助部分，主要实现对船站模拟器程序传送信息，实现部分岸站的功能。同时还具有掌握、检测和控制同一个局域网模拟器程序的运行。控制程序是教师在模拟器培训操作中的管理工具，一个局域网上配置一个。
二、系统设计
根据JUE-75A C船站模拟器开发的实际要求，和实验室现有的设备条件。JUE-75A C船站模拟器选择在局域网中安装Windows操作系统的计算机上运行，软件选用Visual Basic 6.0来开发。
在软件研制过程中，存在几个问题需要解决：1.模拟器的界面。JUE-75A C船站的软件是运行在DOS操作系统下的应用程序，是文本显示模式；而模拟器运行在Windows系统下的应用程序，是图形显示模式。因此需要有效地解决在图形显示模式下实施文本显示模式的问题。2.模拟器的操作。模拟器程序是供学员作为通信设备的培训工具使用的。因此要求完全真实地模拟JUE-75A C船站的操作过程。3.模拟器的通信。模拟器程序必须具备真实设备通信的相似功能。所谓相似，就是指模拟器之间的通信功能与真实设备的通信在操作上要求一样，但是通信的实现是通过计算机网络而不是卫星系统来完成。这里最主要的问题是模拟器要掌握其它模拟器的运行情况，才能有效地发送数据。4.模拟器的监控。控制程序是教师在模拟器培训操作中的管理工具，应该具备如下功能：（1）掌握网络上模拟器的运行情况。（2）向网络上模拟器发送数据和控制信号。
三、程序开发
针对软件设计过程中存在的问题，在GMDSS实验室现有设备的条件下，对此逐一进行解决。
1.模拟器界面的解决方案
在图形模式下实现文本模式的显示，采用如下方法：
（1）将显示器的分辨率设置为640×480，与DOS显示模式接近。
（2）模拟器的操作界面由一个窗体担当，该窗体的属性设置如下：
BackColor=&H0
BorderStyle=0
WindowState=2
FontSize=12
从而使操作界面与DOS操作界面相同。
（3）模拟器操作界面上所有菜单和对话框采用PictureBox控件，至于菜单中的命令项和对话框中的文本内容显示由Label控件完成。
2.模拟器操作的解决方案
由于模拟器操作要求完全真实地模拟JUE-75A C船站的操作过程，而JUE-75A C船站的所有操作全部通过键盘完成。因此在软件设计中也只要使用键盘操作来完成人机交互操作。
这样在程序设计中，只需要对窗体的KeyPress事件编程就可以了。同时设置所有PictureBox控件的Enabled属性为False，防止触发PictureBox控件的KeyPress事件，从而达到只运行窗体的KeyPress事件例程的目的。
3.模拟器通信和监控的解决方案
模拟器的通信是在局域网上完成的，所以在设计中使用Winsock控件来完成局域网上的通信工作。
为加强控制程序的控制能力，便于随时了解模拟器程序的运行情况，采用如下设计方法：（1）模拟器程序的每一次操作都向控制程序传送操作信息，由模拟器程序保留处理。（2）网络通信采用“控制程序对模拟器程序”的通信方式。模拟器程序只与控制程序建立连接，与其它模拟器程序不发生关系。模拟器程序之间的通信，都先将信息发送给控制程序，由控制程序记录后，再传送给目标模拟器程序。这样的设计，增加了控制程序的负担，但是对于JUE-75A C船站这类通过键盘操作的模拟器是不会影响速度的。
同时为了便于通信，在程序设计中又使用如下方法：
（1）模拟器程序与控制程序之间建立连接，由模拟器程序负责连接，控制程序负责侦听。
为了有效地建立连接，模拟器程序每隔一段时间需要运行如下程序，直到与控制程序连接上为止：
Ws1.Close
Ws1.RemoteHost =控制程序所在计算机IP地址
Ws1.RemotePort =控制程序所在计算机连接的端口
Ws1.LocalPort =本地计算机连接的端口
Ws1.Connect
而控制程序从启动后，在程序的运行过程中，始终进行网络侦听，随时接受模拟器的连接申请，并进行处理。侦听设置程序如下：
Ws1.LocalPort =本地端口号
Ws1.Listen
（2）模拟器程序在使用前需要设置二项内容：控制程序的IP地址和本身名称。用于连接控制程序和自身标识。
（3）控制程序在启动后，自动设置一个连接表，列出网络上所有连接上的模拟器程序的IP地址和名称。用于模拟器程序的通信调度。
四、效果
JUE-75A C船站模拟器完全模拟JUE-75AC船站，除了在卫星通信方面由网络通信替代外，其余功能与JUE45A-C船站全部相同。
JUE-75A C船站模拟器
参加培训的学员起用后效果如下：
1.增加可实操项目
JUE-75A C船站的所有功能和项目都可反复模拟操作运行，突破真实通信设备由于费用所带来的各种限制。
2.增加操作员数量
由于模拟器是在计算机上运行，因此可以大量投入使用，供学员进行培训操作。这样就可以增加操作员的数量，扩大GMDSS培训的规模。
3.提高培训时间
原先在真实通信设备上操作，由于受到设备条件的限制，培训学员的操作时间很短。投入模拟器后，可以大幅度提高培训学员的操作时间。
4.能防止误报警
这一点很重要，在实验室中，学员不能在操作设备上进行遇险与报警的试验和运行，在船上就更不行，因此学员没有这方面的操作体验。有些学员上船后由于操作不当，引起误报警，影响船舶的正常航行，为此港监要求培训点加强这方面的实操训练。模拟器是解决该问题的最佳手段，它可以加强遇险报警训练，使问题得以在实验室里解决。
五、模拟器运行环境
1.硬件环境
模拟器运行在CPU为奔腾Ⅲ及以上的计算机构成的局域网，计算机需要配备128M及以上内存，硬盘自由空间需10M以上。
如果没有局域网，模拟器也可是运行，但无法进行数据通信和教学监控。
2.软件环境
操作系统为Windows 2000及以上版本。
模拟器通过安装盘安装后才能运行。如果只有模拟器程序，没有安装盘，则计算机上需要安装Visual Basic 6.0。