第２４卷第０２期计算机仿真２００７年０２月文章编号：１００６～９３４８（２００７）０２—０２７３—０４纯虚拟船舶动力装置训练仿真系统研究丁东东１，曾凡明１，吴家明１，余光富２（１．海军工程大学船舶与动力学院，湖北武汉４３００３３；２．海司军洲部，北京１００１８４）摘要：针对传统半实物仿真的动力装置训练模拟器的开发维护成本高和难度大等缺点，开发了基于普通微机平台的纯软件实现的训练仿真系统。该系统建立在普通以太网环境之上，采用ＶＢ．ＮＥＴ作为开发环境，利用其ＳＯＣＫＥＴ命名空间的相关类实现各个客户机之间的同步。针对控制面板及其仪表等的计算机模拟问题，采用了购买专业基于．ＮＥＴ环境的仪表控件的方法，在此技术上结合图形处理软件达到ｒ逼真的效果。另外，该系统采取了相应措施解决了如何减少系统资源占用及实现可靠传输等问题。经使用表明，该系统运行可靠且具有良好训练效果。关键词：模拟器；局域网；动力装置；虚拟中图分类号：ＴＰ３９１．９文献标识码：ＢＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＰｕｒｅ——ＶｉｒｔｕａｌＭａｒｉｎｅＰｏｗｅｒＰｌａｎｔＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍＤＩＮＧＤｏｎｇ—ｄｏｎ９１，ＺＥＮＧＦａｎ—ｍｉｎ９１，ＷＵＪｉａ—ｍｉｎ９１，ＹＵＧｕａｎｇ—ｆｕ２（１．ＰｏｗｅｒＥｎｇ．Ｃｏｌｌｅｇｅ，ＮａｖａｌＵｎｉｖ．ｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＷｕｈａｎＨｕｂｅｉ４３００３３，Ｃｈｉｎａ；２．ＮａｖａｌＨｅａｄｑｕａｒｔｅｒＭｉｌｉｔａｒｙＴｒａｉｎｉｎｇＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１８４，Ｃｈｉｎａ）ｔｏＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｂｅｃａｕｓｅｏｆｈｉｇｈｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｃｏｓｔａｎｄｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙｄｅｖｅｌｏｐａｎｄｍａｉｎｔａｉｎｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｈａｒｄｗａｒｅ—ｉｎ—ｔｈｅ—ｌｏｏｐｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂａｓｅｄｍａｒｉｎｅｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｔｒａｉｎｉｎｇｓｉｍｕｌａｔｏｒ，ａｐｕｒｅ—ｓｏｆｔｗａｒｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｗａｓｔｈｅｔｈｅｏｒｄｉｎａｒｙｍｉｃｒｏ—ｃｏｍｐｕｔｅｒｐｌａｔｆｏｒｍ．ＴｈｉｓｓｙｓｔｅｍｉｎＥｔｈｅｒｎｅｔｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．ＶＢ．ＮＥＴｗａｓｕｓｅｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｏｆｔｗａｒｅ，ａｎｄｔｈｅｃｌａｓｓｅｓｏｆｉｔｓＳＯＣＫＥＴｎａｍｅｓｐａｅｅｗｅｒｅｕｓｅｄｆｏｒｔｈｅｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｏｆａｌｌｃｌｉｅｎｔｃｏｍｐｕｔｅｒｓ．ＰｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌＮＥＴｃｏｍｐｕｔｅｒｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｐａｎｅｌｓｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓａｎｄｉｍａｇｅｅｄｉｔｓｏｆｔｗａｒｅｗｅｒｅａｄｏｐｔｅｄｔｏｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｔｈｅｉｒｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｗｅｒｅａｎｄａｄｏｐｔｅｄｓｙｓｔｅｍｉｓｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｏｃｃｕｐａｔｉｏｎｏｆｃｏｍｐｕｔｅｒｒｅａｌｉｚｅｒｅｌｉａｂｌｅｔｒａｎｓｆｅｒ．Ｔｈｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｉｓｒｅｌｉａｂｌｅａｎｄｔｈｅｔｒａｉｎｉｎｇｅｆｆｅｃｔｉｓｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｙ，ｐｌａｎｔ：ＶｉｒｔｕａｌＫＥＹＷＯＲＤＳ：Ｓｉｍｕｌａｔｏｒ；Ｅｔｈｅｒｎｅｔ；Ｐｏｗｅｒ足：首先，需要相对较大的投入，因为要有一定的特殊硬件１引言传统船舶动力装置的训练仿真系统（也可称为训练模拟（如面板及其仪表以及与之通信的接口设备如ＰＬＣ等）；其次，开发环境往往缺乏良好的通用性，比如网络环境通常比较特殊，不同于普通的计算机网络，而且与实际的仪表和控制设备的通讯也要通过专门的硬件和软件来实现，这使得开发人员的组成结构要更加多元化。本文以某型舰艇的动力装置训练仿真系统的开发为背景，着重介绍脱离除普通微机和以太网以外的任何硬件的纯虚拟仿真模拟器的研制方法及相关的问题。２器）通常采用半实物仿真的方式。例如对发动机和机械设备运行的工作原理采用计算机仿真实现，而人机界面（如控制面板上的开关、灯、仪表、显示器等）采用实物的方式，并且通过计算机网络实现数据的实时采集和更新。这种方式最大的优点在于拥有更好的用户体验，对用户而言，其操作对象和反馈的结果与实际的差距一般很小（取决于加工的控制面板及相关仪表的拟真程度和仿真程序的精度），从而可以更快速的过渡到使用实际装备。但是这种方式也存在着以下不系统概况该动力装置采用喷水推进，能够进行机旁和驾驶室遥控收稿日期：２００６一叭一０６修回日期：２００６—０ｌ—０８两级控制。正常使用时在起动主机后即移交控制权到驾控台且在停机前又回到机舱，实现机旁的停车操作。本套系统既万方数据 －－－－——２７３．．．．——要模拟起动和停车过程，又要模拟驾控台的操纵，因此其用户同时包括机舱和驾控台的操作人员。由于本系统利用纯计算机模拟的方式，从编程和使用维护的方便性考虑，采用了编制单个程序同时又可承担不同角色的方式。即模拟的所有机舱和驾控台的所有控制面板以分页的方式集中在单个程序中，不同的用户可根据需要显示或隐藏相应的页，从而实现自己应当完成的操作。此外，这种方式还有其它优点，如单个用户也可以在一台计算机上在独立模式下实现全部操作，从而避免了执行训练必须多人到场的要求。图１为某个操作站的模拟训练界面。图１模拟训练界面之一３相关实现技术３．１采用的软件本系统的开发环境采用ＶＢ．ＮＥＴ。ＶＢ．ＮＥＴ程序与ＶｉｓｕａｌＳｔｕｄｉｏ．ｎｅｔ中的其它成员一样，以托管代码的方式运行，可以充分利用．ＮＥＴＦｒａｍｅｗｏｒｋ的功能。而本系统中的联网功能是用．ＮＥＴＦｒａｍｅｗｏｒｋ中的Ｓｏｃｋｅｔ命名空间中的相关类实现的。对于仪表、指示灯等专业性很强的仪器设备在ＶＢ．ＮＥＴ程序中利用计算机屏幕虚拟体现，由于ＶＢ．ＮＥＴ自带的控件的表现能力有限，所以直接使用其控件是很难实现的。虽然可以利用ＰｈｏｔｏＳｈｏｐ等图形处理软件画出仪表的静止部分（如底板、表盘），然后在程序中画出动作的部分，如指针等，但这种方法的缺点是明显的，即不容易修改且缺乏通用性。而比较好的方法是开发专门的控件，通过配置属性来定制不同的仪表的外观和指针位置（运行时）。为了保证程序的可靠性和及时完成，我们采用了专业公司开发的基于．ＮＥＴ环境的仪表控件很好地解决了这个问题。图ｌ中的右侧部分即为计算机模拟实现的某操纵面板上的仪表。用户可以利用鼠标来模拟实际的开关和扳动等操作，面板上的灯光反馈等也是与实际一致的。３．２联网的实现本系统即可在单机上以独立模式运行，又可以在同一局域网内以联网的模式运行。在联网工作模式下要实现系统状态实时同步的问题。对于本系统而言，由于在任意一台电脑上都可以看到所有的操纵面板的状态，因此还需要实现控制．．．．——２７４．．．——万 方数据面板的仪表同步。即如果计算机Ａ将推进手柄推到了进三的位置，那么在其它计算机上也要能够立即反应该控件的变化，其推进手柄的位置也要进入进三的位置，并且在此基础上更新其它参数。鉴于这些考虑，在联网模式下，当某台计算机上进行了相关操作后，程序将被操作的控件的名称、状态（值）等内容转化为一个字符串，同时发送到其它所有计算机上。例如某个旋钮转动后的事件处理函数里在进行相应操作的同时通过服务器程序向其它联网计算机的仿真程序发送下面的字符串：１１：ＳｔｅｅｒＳｔｂｄ：１４以冒号为分隔符，最前面的数字１１为当前旋钮的事件处理函数的标识，ＳｔｅｅｒＳｔｂｄ为旋钮控件的名称，１４表示旋钮的当前位置。其它计算机的仿真程序将收到的字符串分解转换，根据内容激发同样的操作事件，使控件的变化得以同步。例如：Ｓｅ】ｅｃｔＣａｓｅ１１ＤｉｍｓｅｎｄｅｒＡｓＮｅｗＫｎｏｂ’旋钮控件ｓｅｎｄｅｒ．Ｎａｍｅ＝ｔｅｍｐｓｔｒ（１）’控件名称ｓｅｎｄｅｒ．Ｐａｒｅｎｔ＝Ｍｅ’便于该事件能被窗口捕获ｓｅｎｄｅｒ．Ｖａｌｕｅ＝ＣＤｂｌ（ｔｅｍｐｓｔｒ（２））’给旋钮控件赋当前位置的值ＤｉｍＡｓＮｅｗＳｙｓｔｅｍ．Ｗｉｎｄｏｗｓ．Ｆｏｒｍｓ．ＭｏｕｓｅＥｖｅｎｔＡｒｇｓ（ＭｏｕｓｅＢｕｔｔｏｎｓ．Ｌｅｆｔ，１，１，１，０）ＳｔｅｅｒＰｏｒｔ—ＭｏｕｓｅＵｐ（ｓｅｎｄｅｒ，ｅ）’旋钮控件的事件处理函数，该函数将同时设置旋钮的位置ＥｎｄｓｅｌｅｃｔＳｏｃｋｅｔ编程时一般有两种连接方式：一种是基于无连接协议的（如ＵＤＰ）连接方式，这种连接方式事先并不知道对方计算机是否可用而可以直接发送和接收信息，因此使用简单；另外…－·种是基于面向连接的协议（如ＴＣＰ）的连接方式，这种方式要求有一个服务器程序在特定端口上侦听，客户端利用Ｃｏｎｎｅｃｔ函数根据服务器程序所在的ＩＰ地址和端口号提出连接请求，在服务器接受并建立连接后双方才能互发数据实现通讯。因为可以监视连接的状态，所以本系统的联网工作模式是基于面向连接的协议ＴＣＰ的，即将主仿真程序作为客户端，同时另外编制一个服务器程序来接受各个客户端的连接，从而通过将所有客户端连接到一个服务器程序上来实现联网。当某个客户端发生操作后，将变化以字符串的形式发送到服务器程序，然后由服务器程序转发到其他所有客户端程序。这里还需考虑另外一个问题，即在某些特殊情况下，用户可能在同一台计算机上以联网模式运行多个客户端程序实例（也考虑到将来可能将客户端程序拆分，因此无法在单个程序内实现所有功能）。因为一台计算机上同一个网络端口只能被一个进程使用，所以以上的这种情况将会导致错误。为此，在联网过程中我们采用为每个连接都分配一个端口的方法以避免这一问题，其主要思想是侦听只使用一个端口，当客户端提出连接请求时，服务器程序自动搜索可用端口并将其发送给客户端并在新端口上启动一个侦听，客户端再以新的端口提出连接。服务器端侦听并建立连接的：主要代码如下（该侦听程序段在一个新线程中运行）：ｍＮａｍｅ＝ＳｙｓｔｅｍＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ．ＣｏｍｐｕｔｅｒＮａｍｅ７获得当前计算机的ＩＰ地址ＤｉｍｉｐＡｄｄｒｅｓｓＡｓＩＰＡｄｄｒｅｓｓ＝Ｄｎｓ．Ｒｅｓｏｌｖｅ（ｍＮａｍｅ）．ＡｄｄｒｅｓｓＬｉｓｔ（０）ｓｅｒｖｅｒＬｉｓｔｅｎｅｒ＝ＮｅｗＴｃｐＬｉｓｔｅｎｅｒ（ｉｐＡｄｄｒｅｓｓ，ｐｏｒｔ）ｓｅｒｖｅｒＬｉｓｔｅｎｅｒ．Ｓｔａｒｔ（）７在固定端口侦听ＤｏＷｈｉｌｅ（Ｔｒｕｅ）７接受新客户端连接ＦｉｒｓｔＣｌｉｅｎｔ＝ＮｅｗＴｃｐＣｌｉｅｎｔｒｓｅｒｖｅｒＬｉｓｔｅｎｅｒ．ＡｃｃｅｐｔＴｃｐＣｌｉｅｎｔ）ＤｉｍｕｓｅｒＰｏｒｔＡｓＩｎｔｅｇｅｒ’以下循环搜索其它可用端口并建立新的侦听器来等待当前用户的下一次连接ｕｓｅｒＰｏｒｔ２ｐｏｒｔ＋１ＤｉｍｓｐｅｃｍｃＬｉｓｔｅｎｅｒＡｓＴｃｐＬｉｓｔｅｎｅｒＷｈｉｌｅ（Ｔｒｕｅ）Ｔｒｙ’如果抛出异常则表明当前端口不可用ｓｐｅｃｍｃ“ｓｔｅｎｅｒ＝ＮｅｗＴｃｐＬｉｓｔｅｎｅｒ（ｉｐＡｄｄｒｅｓｓ，ｕｓｅｒＰｏｒｔ）ｓｐｅｃｍｃ“ｓｔｅｎｅｒ．Ｓｔａｒｔ（）ＥｘｉｔＷｈｉｌｅＣａｔｃｈＡｓＥｘｃｅｐｔｉｏｎｕｓｅｒＰｏｒｔ＝ｕｓｅｒＰｏｒｔ＋１ＥｎｄＴｒｙＥｎｄＷｈｉｌｅ７向当前用户发送新的侦听端口ＦｉｒｓｔＣｌｉｅｎｔ．Ｓｅｎｄ（ＣＳｔｒ（ｕｓｅｒＰｏｒｔ））７断开初始连接ＦｉｒｓｔＣｌｉｅｎｔ．Ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔ（）７接受客户端对新端口的连接建立正式连接ＤｉｍｎｅｗＣｌｉｅｎｔＡｓＮｅｗＴｃｐＣｌｉｅｎｔ（ｓｐｅｃｉｆｉｃＬｉｓｔｅｎｅｒ．ＡｃｃｅｐｔＴｃｐＣｌｉｅｎｔ（））Ｌｏｏｐ在仿真系统以联网模式运行时，服务器应用程序可以运行在同一局域网内的任意一台计算机上（包括运行客户端程序的计算机），客户机要求联网时只需知道服务器程序所在的计算机的ＩＰ地址或者计算机名称即可。由于客户端请求连接的代码相对简单，由于篇幅的关系这里不作专门介绍。３．３仿真程序的主要原理本系统主要实现正确的控制逻辑和相应反馈，同时对于万 方数据主机运转的工作参数、声音和动画等也要随不同的工况有一定的反映。当用户执行某项操作后，系统应立即反应并更新各个单元。为此，在仿真程序里面专门定义了一个刷新函数来重新设置各个页面上所有控件的属性，而这个刷新函数是以固定时间问隔（以用户能够接受的滞后时间为准）反复调用的。但是因为程序中的控件数量很多，如果每次都全部刷新则无疑将消耗大量的系统资源，而且事实证明确实如此。因此在仿真程序中采用了另一种基于更小粒度的方法，即为每个页面单独定义刷新函数，然后在主刷新函数只调用当前可见的页面的刷新函数，其他页面的控件状态只保存在相应变量内，其控件则不进行刷新。当用户切换页面时，立即切换为调用新页面的刷新函数，从而保证用户的体验与前一种方式完全一致。结果显示采用这种方式一定条件下减少ＣＰＵ的占用时间大约十倍左右。主机等大型设备的实时运转的外观图是用动画播放控件实现的。针对不同的转速范围预先录制了不同的动画片断，在刷新函数中判断当前转速如果已经到了切换动画的时机则调用新的动画片断反复播放。系统工作的声音也类似，只是采用了调用系统ＡＰＩ函数的方法，从而保证更少的资源占用和更快的响应速度。工作参数（如转速和其它热力参数）的变化过程则采用按一定规律在每次调用刷新函数时进行更新。比如柴油机转速的过渡过程用一个二阶的惯性环节表示，将其转化为状态方程组后在每步刷新时调用龙格库塔积分算法算出下一步的值，实现转速的波动和超调等现象。其它参数可根据当前转速并经过相应修正来获得。３．４其它相关问题在联网模式运行时，如果发送字符串的间隔时间很短，可能出现前后两个字符串被连接到一起发送的情况（ＳＯＣＫＥＴ缓存在未清空之前又有新的字符串进入）。如果接受端按处理一个字符串的程序进行分解和使用，则将导致字符串丢失或者出错的情况。这种情况可以通过更深入的ＳＯＣＫＥＴ编程方法解决。但在本系统中采用了一种相对简单的方法，即在每一个字符串后面都加上了一个特殊字符（如“￥”）。在处理接收到的字符串的函数中以这个特殊字符为界划分字符串个数，从而很好地解决了这个问题。另外，为了更好的实现程序响应和用户体验，在网络传输过程中采用了异步的方式。这种方式在用户提出发送请求后立即返回，而接受数据也是接受到了之后再调用相应函数，避免了不必要的轮询和等待。例如以下代码用于服务器程序接收字符串（对客户端也类似）：’定义一个异步回调函数ＤｉｍＧｅｔＳｔｒｅａｍＭｓｇＣａｌｌｂａｃｋＡｓＮｅｗＡｓｙｎｃＣａｌｌｂａｃｋ（ＡｄｄｒｅｓｓＯｆＧｅｔＳｔｒｅａｍＭｓｇ）７开始异步接收，字符串到达后调用回调函数ｍｙＣｌｉｅｎｔ．ＧｅｔＳｔｒｅａｍ（）．ＢｅｇｉｎＲｅａｄ（ｒｅｃＢｙｔｅ，０，１０２４，ＧｅｔＳｔｒｅａｍＭｓｇＣａｌｌｂａｃｋ，Ｎｏｔｈｉｎｇ）．．．．——２７５．．．．——参考文献：４结论经过以上介绍，可以总结出基于局域网环境的船舶动力［１］周涛武，胡海璐，郭威，黄冰华．基于．ＮＥＴ远程处理的仿真控制平台实现研究［Ｊ］．计算机１：程‘ｊ应用，２００３：２５：２２６—２２８．装置纯虚拟训练仿真系统具有以下优点：１）采用的即可单机运行又可联网运行的方式带来了更大的灵活性。这对于一般的半实物模拟器是无法实现的。而且本系统彻底摆脱了实物平台，使得训练任务可以在普通微机上随时进行。２）采用动作同步更新的方法有别于传统仿真支撑平台的公用变量数据库实时更新的方法，使得开发过程更为简单，从而避开了采用这类专用仿真支撑平台的要求。３）由于采用ＶＢ．ＮＥＴ这样的通用开发工具，可以很方便的以打包的方式分发应用程序，从而对目标计算机的软硬件要求较低。４）维护简单。传统的模拟器的硬件部分由于生产量小做工复杂往往会有可靠性不佳难以维护的困难。而采用纯软件虚拟的方式则避免了这一问题。５）通用性好。以相同的架构通过对程序逻辑和控制面板的更新可以快速开发其它型号动力装置的训练模拟系统。本系统应当继续努力的方向有：一、加强美工方面的工作，使模拟的仪表等控件与实际更加接近；二、从系统先进性的角度考虑，可采用．ＮＥＴ中的组件技术和远程处理技术建立与传统仿真支撑平台类似的变量数据库技术，即在服务器端建立专门的表达所有系统状态的变量数据库，客户端通过远程调用更新和获得相应的变量，从而使系统获得更强的扩展能力。析。［２］黄嘉辉．ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ．ＮＥＴ网络程序设汁一ＴｃＰ／ＩＰ与ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ［Ｍ］．清华大学ｆ川叛社，２００３—８．［３］王雷，陈宗海．过程工、ｌｋ仿真培训系统的通讯策略研究［Ｊ］．计算机仿真，２００２，１９（２３）：６７—７０［４］聂延生．轮机仿真器的特点及，ｌ：发思路［Ｊ］．大连海雾大学学报，１９９７，２３（４）：６１—６４．［５］尹勇，金一承，李志华．分布式航海仿真系统中的网络通讯［Ｊ］．系统仿真学报，２０００，１２（６）：６２１—６２４．［６］臧垒，李永华，景小宁．多线程及Ｗｉｎｓｏｃｋ在导弹仿真中的应用［Ｊ］．计算机仿真，２００４，２１（８）：３０—３３．［作者简介］丁东东（１９７６．７一），男（汉族），浙｝１：富阳人，博士研究生，主要研究方向为动力装置办案设计和特性分析。曾凡明（１９６２．４一），男（汉族），福建三明人，博士，教授，主要研究方向为动力装置方案设计和特性分吴家明（１９６３．９一），男（汉族），湖北武汉人，硕士，讲师，主要研究方向动力装置自动化。于光富（１９６３．３一），男（汉族），福建建瓯人，高级Ｔ程师，研究方向为内燃动力装置训练模拟。（上接第２６１页）●当Ａ’＝０、叼＝叼７（７７为螺旋升角）时，可得等螺距柱口牛连强，等．异形螺杆加一ｒ过程动态仿真系统研究与实现［Ｊ］．计算机仿真，２００３。２０（９）：１１８—１２０．螺纹模型，其中：，（口）＝Ｐ。学ｃｔｇ叼’。Ｍ胡正寰，等．楔横轧零件成形技术与模拟仿真［Ｍ］．北京：冶金工业出版社，２００４．陋５伍铁军，周儒荣，廖文和．回转体数控午＝削加工仿真的算法研究［Ｊ］．１：程图学学报，２００３，４：２０—２５．结论通过应用实例可以看出，利用“广义螺旋面”不但能很№葛研军，卢碧红，王启义．车削加工物理仿真实现技术：Ｊ］．机械科学与技术，２００１，２０（３）：４２１—４２３、４３１．好的描述车削加工中的宏观和微观型面，而且与之相应的“主从准线法”数学模型简单明了、通用性强，能描述轴类零件用车削加工的所有型面，这在简化了轴类零件型面的描述和数学处理同时，也为仿真中图形图像处理提供了方便，是一个非常实用数学模型。参考文献：［１］王庆华，游有鹏．基于ＵＧ的变螺距螺旋面的研究与开发［Ｊ］．现代制造工程，２００３一１．２４—２６．［２］蔺小军，等．螺旋面数控加１＝编程研究［Ｊ］．机床与液压，２００４—８．６６、１１８．口宋晓华，方坤礼．基于ＵＧ的＾轮机构设计和运动仿真［Ｊ］．机械研究与应用，２００５，１８（】）：１０２—１０４．［作者简介］高青风（１９７６．３一），男（汉族），湖南岳阳人，北京科技大学在读博十，主攻方向：牛产系统计算机仿真。程国全（１９６０．１２一），男（汉族），河北唐Ｌ１１人，副教授，主要研究方向：ＣＡＤ／ＣＡＭ、物流系统规划。翁海珊（１９４６．４一），女（汉族），浙江海宁人，教授，博士生导师，主要研究方向：现代机械设计理沧及方法。．．．——２７６．．．．——万方数据 纯虚拟船舶动力装置训练仿真系统研究
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
丁东东， 曾凡明， 吴家明， 余光富， DING Dong-dong， ZENG Fan-ming， WU Jia-ming， YU Guang-fu
丁东东,曾凡明,吴家明,DING Dong-dong,ZENG Fan-ming,WU Jia-ming(海军工程大学船舶与动力学院,湖北,武汉,430033)， 余光富,YU Guang-fu(海司军训部,北京,100184)计算机仿真
COMPUTER SIMULATION2007，24(2)0次
1.周涛武.胡海璐.郭威.黄冰华 基于NET远程处理的仿真控制平台实现研究[期刊论文]-计算机工程与应用 20032.黄嘉辉 Visual Basic.NET网络程序设计-TCP/IP与Internet Programming 20033.王雷.陈宗海 过程工业仿真培训系统的通讯策略研究[期刊论文]-计算机仿真 2002(23)4.聂延生 轮机仿真器的特点及开发思路 1997(04)
5.尹勇.金一丞.李志华 分布式航海仿真系统中的网络通讯[期刊论文]-系统仿真学报 2000(06)6.臧垒.李永华.景小宁 多线程及Winsock在导弹仿真中的应用[期刊论文]-计算机仿真 2004(08)
1.学位论文 何建国 GMDSS模拟器中语音数据通信仿真及教练台功能的研究 2006
本文介绍了大连海事大学航海动态仿真与控制实验室研发的GMDSS模拟器中对语音与数据通信的仿真及教练台功能的研究。
GMDSS各设备的通信质量受到各自无线信道的制约。通常局域网有线信道的通信质量优于无线信道，因此需要在局域网有线信道中仿真出GMDSS通信设备在无线信道中传输的效果，以增强模拟器的真实感。文章首先介绍了GMDSS通信使用的通信信道情况，然后分析了信道对传输信息的影响。对于GMDSS模拟器中的通信仿真，文章分别给出了语音通信模型和数据通信模型，并在对通信模型介绍的基础上，给出了在有线信道中仿真无线信道传输影响的方法。
对GMDSS模拟器中的教练台功能设置，本文从四个功能模块角度介绍了对教练台功能的设置：教师功能、岸站功能、RCC功能及陆地用户。教师利用教练台可以监控学员台运行，设置学员台通信环境；可以模拟岸站向“船舶”播发海上安全信息，接收并确认遇险报警；可以模拟RCC向“船舶”播发搜救协调信息；可以模拟陆地用户接收设备等，从而提高了GMDSS模拟器的真实感和演练各类GMDSS业务的能力。
2.期刊论文 华夏 利用声卡和局域网实现B船站话音模拟系统的构想 -中国航海2002,\"\"(3)
介绍了利用声卡和局域网实现B船站话音模拟系统的构想、工作原理和硬件、软件两方面的设计思想和程序流程图.
3.学位论文 王苑 IEEE 802.11b无线局域网中流媒体性能的研究 2005
本文主要结合无线信道的特点，引入一种新型的网络模拟器Emulator，对802.11b无线局域网中的流媒体传输性能进行了一个综合的评价。 利用NISTNet这种流行的Emulator工具对带宽、丢包率、传输时延等网络条件的精确控制，研究了WindowsStreamingMedia(WSM)和
RealStreamingMedia(RSM)在竞争时的行为特点。实验结果表明，WSM与RSM对带宽、丢包率和传输时延等网络因素的敏感程度是不同的，而且资源分配的公平性较差。这些研究对于设计、配置以及完善更大规模的无线局域网提供了资源分配的参考。
接着，分析了节点移动性对流媒体传输性能的影响，寻求了无线信道特征(例如，信道出错率、丢包率、重传、延迟)与用户级播放质量之间的内在关系。实验结果表明，无线流媒体性能可能由于节点的移动受到剧烈的影响：不仅使移动的客户机的性能大大降低，而且还会降低局域网内所有其他客户端的传输性能。解决方法之一是在AP处对单个队列进行速率控制，并提供合理的缓冲区管理机制和调度以保证各个流之间的相对公平性。
最后，讨论了无线信号质量对流媒体性能的影响，从MAC层及应用层的角度对实验结果进行的分析表明，MAC层重传策略可以修复大多数丢失的包，在一定程度上弥补了由于信号质量较差对流媒体播放造成的影响。但是，尽管802.11bMAC层向高层隐藏了无线链路的大部分出错，一些错误仍待应用层解决，从而触发了应用层的重传。一种可行的解决方法是对数据包进行动态分片以减少无线信道出错对流媒体性能的影响。
4.学位论文 金炳哲 基于网络的虚拟模拟器设计及其应用研究 2005
随着计算机技术的飞速发展，计算机模拟仿真技术在各个领域的使用越来越广泛，在军事领域尤其如此。由于军事技术的突飞猛进，军事装备及训练内容日趋复杂，对高质量军事训练模拟器材的需求也日益增加，传统的模拟训练手段已难满足现有一些高科技军事装备训练要求。计算机图形学、多媒体技术、人工智能、人机接口技术以及高度并行的实时计算技术、复杂技术装备本身的建模技术等多项关键技术推动了模拟器技术的突飞猛进。模拟器技术是这些技术的更高层次的集成。它能使受训者有更逼真的体验，尤其是轮机模拟器技术更是各国航海界和海军争相发展的高新技术装备，因此它的发展前景非常诱人。
在这种背景下，针对海军某单位某型舰用柴油机动力系统模拟训练的实际要求，对虚拟模拟器和轮机模拟器技术进行了研究和探索，对模拟器局域网结构及通信软件方面做了研究，提出了一套舰用柴油机动力系统模拟训练系统的软硬件设计方案即基于Web的虚拟模拟器设计，目的就是利用计算机模拟武器装备来培训士兵可以帮助士兵熟悉武器装备的操作方法。这样不但可以免除实际运转装备带来的消耗，而且可以避免因误操作带来的安全问题。 基于Web的虚拟模拟器设计采用基于Web的轮机模拟器仿真技术，由教练机和多台学员机互连形成训练系统；综合应用Windows环境下的网络编程、多媒体制作等先进技术，采用友好的人机界面设计，在教练机上初步实现了教学内容的组织和监控功能，学员机上实现了轮机机舱动力系统操作的计算机模拟。研究开发出某型柴油机动力系统虚拟训练系统，实现了虚拟模拟器在轮机训练系统上的综合应用。
基于Web的虚拟模拟器可使操作人员熟悉复杂工作的环境，熟练进行各种操作。利用训练模拟器对各种突发情况进行模拟，可有效提高操作者对突发事故的处理能力，减少事故的损失。
5.会议论文 于治东.尹勇 通用船舶自动识别系统模拟器的设计与开发 2008
为使全功能船舶操纵模拟器可用于驾驶台资源管理培训,需要在模拟器中集成通用船舶自动识别系统(UAIS)模拟软件.利用Windows Sockets技术对UAIS设备进行仿真开发,在局域网内实现了UAIS终端设备和船舶间UAIS信息网络交互的模拟.该模拟器的研制既是对全功能船舶操纵模拟器的补充,也可用于船员培训和教学,同时也为今后UAIS相关技术的仿真研究提供一个参考与测试平台.
6.会议论文 林新.付泱.李寒松.贾荣珍 模拟器广域网互连试验环境研究 2009
为了研究广域网下的模拟器五连技术，需要建立相关的试验环境.文中对试验环境的组网目标进行了论述，给出了试验环境组网方案.试验环境主要包括路由器、交换机和微机，形成两个局域网，并通过路由器进行互连.对组播地址选择和相关硬件支持进行了论述，最后给出了测试实验结果。测试表明组播数据包的大小对对时间延迟影响较大，负载背景和数据发送周期基本上对时间延迟没有影响，但是对丢包率影响较大.
7.期刊论文 熊伟.崔宝江.刘璟 广域网模拟器WEMU的设计与实现 -计算机工程与应用2003,39(17)
该文设计并实现了一个基于LINUX平台的通用广域网模拟器WEMU.它可以逼真地在局域网环境中仿真出广域网的延迟、丢包、断路等多种特性,为各种基于广域网的试验提供一个成本低廉、仿真效果好的仿真平台.同时具有良好的灵活性和可扩展性.文章讨论了WEMU的总体设计和实现的技术要点,并给出了具体的测试结果.
8.学位论文 鲁飞 基于ARM9的嵌入式系统设备仿真平台的设计与开发 2005
本论文致力于设计一种新的嵌入式系统开发虚拟仿真平台，以实现嵌入式系统软硬件协同设计，缩短嵌入式系统开发周期，降低开发成本。
本平台由两部分组成：CPU模块和外设与总线模块。在CPU模块上，作者设计了一个完善的基于ARM9的微处理器模拟器，在外设与总线模块部分，采用系统级设计语言SystemC对总线和外设进行建模。整个平台的设计思想是CPU模块和SystemC模块作为两个独立的进程运行，通过UNIX系统V IPC机制进行通讯。UNIX 系统V IPC机制的灵活性，使得本平台稍做扩展就可以实现局域网多机分布运行。而且，良好的总线与外设接口，可以使得更换增减外设模块非常方便，易于设计人员快捷地搭建出所需设计的整个系统的模型。本平台可以为嵌入式系统开发提供一个虚拟硬件平台，实现软硬件的协同设计。
9.期刊论文 洪爰助.林长川.黄丽卿.符强.林鸿.陈智辉 Visual C#.Net环境下的GMDSS模拟器软件研制 -航海教育研究2007,24(z1)
采用Visual C#.Net的开发工具,研制了卫星A、B、C、F船站、MH/HF DSC、NBDPT、SSB、VHFDSC、SART、EPIRB、NAVTEX等12种GMDSS设备的模拟软件.该软件具有仿真度高、界面友好、系统稳定、可扩展性强、在局域网环境使用中软件响应速度不受影响等优点.
10.学位论文 左建春 蓝牙自组个人局域网形成算法研究及仿真 2006
蓝牙技术规范提供了一种开放的无线语音和数据通信标准，是移动通信技术和计算机网络技术结合的产物。蓝牙作为一种低成本、低功耗的无线接入方式，在现代通信技术和应用发展中有良好的前景。
蓝牙自组个人局域网是由某个区域内的蓝牙设备组成的一个不需额外网络设施，在一起自组协调工作，相互间自由通讯的独立无线移动网络。这种网络很有可能改变我们在不远的将来处理和存取信息的方式，具有广阔的应用前景。为实现这种网络还需要解决许多有挑战性的课题，网络形成问题就是其中的一个。蓝牙在物理层上采用了跳频扩频技术，而且要求蓝牙网络必须由一个个微微网组成，这些特殊限制给蓝牙自组个人局域网形成带来了挑战。
论文深入研究了蓝牙自组个人局域网的特性，分析和比较了前人在解决该课题时所提出的各种主要算法，并给出了LAW算法在NS2模拟器上的实现过程。仿真试验证明，LAW算法具有以下性能：时间复杂度为O(logn)，消息复杂度为O(n)，创建的散射网网络直径为O(logn)。论文对LAW算法中的设备发现过程及来自非协作设备的干扰进行了分析，提出了一种改进的方案。该方案利用CoD(设备类型)字段，在设备发现过程结束前识别出非协作设备，并阻止它们参与到设备发现过程中来，从而加速了此过程。将该改进方案和蓝牙规范中的方案进行了对比仿真试验，结果表明，在有非协作设备干扰的环境中，改进后的方案基本消除了非协作设备的干扰，加速了设备发现的过程，最终加快了组网速度。
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