一种卫星便携站模拟训练系统设计

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摘 要：卫星通信便携站机动性强，用途广泛，采用基于虚拟仪表技术的LabWindowsCVI软件编程可以模拟卫星通信便携站的单机设备，通过增加一些硬件辅助设备可以将单机模拟设备组成网络，用来模拟训练整个网络的运行情况，这将有利于操作人员快速掌握卫星便携站的操作使用。

关键词：卫星通信 模拟训练 LabWindows CVI

中图分类号：TP27 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）08（b）-0068-02

随着我国综合国力的不断增强，卫星通信已渐渐成为一种主要的通信保障手段。卫星通信地位的不断提升对卫星通信的教学和训练的要求也不断提高。但是由于卫星装备造价昂贵，装备数量较少，在教学训练过程中，使用实际设备需要向相关单位申请频率资源，而且设备数量往往不能满足训练人员的需求。在这种情况下，卫星通信模拟训练设备成为一种必不可少的训练设备。模拟训练设备以安全经济、重复可控等独特优势，一直受到各国军方的高度重视。

卫星通信便携站是一种机动卫星通信手段，开发和使用卫星通信便携站模拟训练系统进行训练和学习，不仅经济而且安全可靠，同时有利于值班执勤人员快速掌握卫星通信便携站的操作使用，增强机动卫星通信能力。

1 模拟训练系统的设计方案及实现方法

1.1 模拟训练系统的设计方案

卫星通信便携站模拟训练系统拟设计成一个集操作演示、模拟训练、训练考核和故障维修于一体的人机交互式模拟训练系统。该系统主要包括设备组成及工作原理介绍部分、操作演示部分、模拟训练部分、训练考核部分和故障维修等五部分，系统组成框图。

设备组成及工作原理介绍部分主要实现以语音和设备实物视频相结合的方式介绍卫星通信便携站的设备组成情况、设备工作原理、设备主要战技指标和信号流程。

操作演示部分主要实现卫星通信便携站的操作演示功能。操作演示部分通过语音介绍和教练员操作示范视频来实现操作示范的目的。包括设备电源的安装、卫星天线的安装和架设、操作面板介绍和设备的操作使用演示。

模拟训练部分主要实现对装备的模拟训练。模拟训练由计算机模拟卫星通信便携站的操作界面，训练人员通过鼠标来进行各种参数的设置和查询。

训练考核部分主要实现对操作人员的训练考核功能。训练考核分为理论笔试部分和上机操作部分。理论考核和上机操作采用随机调用考核数据库的方式来生成考核试题。

故障维修部分实现常见故障及维修方法的介绍。通过语音解说和视频演示的形式介绍卫星通信便携站常见的故障及现象，以及故障排除的方法和步骤。

模拟训练系统在计算机软件的控制下进行工作，通过计算机的键盘和鼠标等对模拟设备进行人机交互式的操作训练，模拟训练系统工作流程如图2所示。

1.2 模拟训练系统的实现方法

卫星通信便携站模拟训练系统由计算机软件编程模拟实现，本方案拟采用虚拟仪器设计工具来实现模拟训练系统的设计。虚拟仪器技术是近几年发展起来的新技术，虚拟仪器的实质是利用计算机来模拟传统仪器或设备的各项功能。利用虚拟仪器技术可以在计算机的基础上无须更多的硬件投入就可以实现仪器设备的各种功能。LabWindowsCVI是美国NI公司开发的一种新的虚拟仪器编程语言，是面向计算机测控领域的虚拟仪器软件开发平台，可以在多操作系统下运行。LabWindowsCVI以ANSI C为核心，将功能强大、应用广泛的C语言与测控专业工具结合起来，能够模拟实现复杂仪器和设备。

模拟训练系统的设计按照资料收集阶段、音视频文件的录制和编辑阶段、模拟训练系统的建模仿真阶段和系统测试阶段等几个步骤来实现。

资料的收集阶段主要是进一步熟悉卫星通信便携站设备，收集整理便携站的设备组成原理，主要信号流程以及常见故障等资料。

音视频文件的录制和编辑阶段主要完成卫星通信便携站模拟训练系统需要的设备组成及工作原理部分和操作演示部分需要的音频解说文件和相关视频文件的录制和编辑。

模拟训练系统的仿真阶段主要完成利用LABCVI软件编程来模拟实现卫星通信便携站设备的各种操作功能。

系统测试阶段主要完成各种设计功能的调试和检测，并根据测试结果对设计的各种功能进行完善。

2 开发模拟训练系统存在的问题及解决方法

开发卫星通信便携站模拟训练系统设计到计算机编程，语音及视频信号处理，数据库等诸多方面的内容和知识，在开发过程中可能会碰到一些问题，可能出现的问题有以下几种：

（1）语音及视频的录制和编辑问题。由于开发人员没有专业的语音及视频处理人员，对语音及视频的录制和编辑的效果和专业人员相比肯定存在差距。针对此情况，我们将邀请专业人士进行指导，并多加练习。

（2）数据库的处理问题。卫星通信便携站模拟训练系统训练考核系统涉及到数据库信息，在数据库的加载和导出上可能会出现问题。针对此情况，请数据库方面的专业人士进行指导。

（3）各功能模块的衔接问题。卫星通信便携站模拟训练系统由五部分组成，而没部分又有很多子功能模块组成，在设计过程中由于工作量大，实现功能复杂等原因可能造成各功能模块之间的衔接出现问题。针对此情况，要求开发人员在开发过程中要认真细致，同时对每个功能模块做好详细的软件工作流程。

3 结语

通过LABCVI软件编程来实现装备模拟训练的方法不仅适用于卫星通信便携站，也同样适用于其它卫星装备。通过这种方法可以模拟训练其它卫星装备，并可组成相应的卫星通信模拟训练网络。该方法对促进卫星通信的建设，增强信息化建设水平具有非常重要的意义。

参考文献

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