鞏亞龍，戴迪

（中國飛行試驗(yàn)研究院機(jī)務(wù)部，陜西西安，710089）

0 引言

作為航空戰(zhàn)斗力的主要構(gòu)成部分，航空軍械的保障能力應(yīng)受到應(yīng)有的重視，其保障能力的好壞直接影響到飛機(jī)的作戰(zhàn)效果，所以需要技術(shù)人員日常對航空軍械保障能力進(jìn)行具有針對性地訓(xùn)練，以現(xiàn)有的訓(xùn)練手段來看，存在著投入資金大、訓(xùn)練風(fēng)險(xiǎn)高等阻礙因素。本文所提到的軍械航空仿真系統(tǒng)可以通過模擬訓(xùn)練系統(tǒng)來確保戰(zhàn)機(jī)可以得到足夠的日常保障訓(xùn)練，是提升其保障能力行之有效的辦法。

1 航空軍械仿真系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成及系統(tǒng)功能

1.1 航空軍械仿真系統(tǒng)的組成

航空軍械仿真系統(tǒng)是日常用來控制和訓(xùn)練機(jī)載武器和外掛物的擁有先進(jìn)技術(shù)的控制系統(tǒng)，大體上由艙內(nèi)軍械設(shè)備模塊、外掛物管理模塊、懸掛物掛點(diǎn)模塊、多型號外配式武器及相應(yīng)的模塊所構(gòu)成。以艙內(nèi)軍械設(shè)備模塊為例，不僅包括專業(yè)性的MFD，還有相應(yīng)的操作指示燈、控制按鈕，以方便對設(shè)備進(jìn)行控制，為航空軍械的訓(xùn)練及養(yǎng)護(hù)提供良好的技術(shù)保障，以航空軍械的實(shí)際任務(wù)為出發(fā)點(diǎn)，運(yùn)用適宜的維保方法對其進(jìn)行定期的維護(hù)和檢測，來確保其可以符合日常的使用要求。常用于航空軍械日維保的設(shè)備包括多樣化的搭載武器檢測設(shè)備、彈藥運(yùn)輸及裝配設(shè)備和維修保護(hù)設(shè)備等。

1.2 航空軍械仿真訓(xùn)練系統(tǒng)的功能設(shè)定

以某型機(jī)航空軍械仿真訓(xùn)練系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)為例，其創(chuàng)建的主要目的是工作人員可以完成航空軍械的保障訓(xùn)練。構(gòu)建的系統(tǒng)可以設(shè)定出符合要求的訓(xùn)練任務(wù)，通過虛擬演練來完成武器佩掛和更換的過程，通過演練過程中得到的反饋數(shù)據(jù)來判斷其運(yùn)行情況是否正常，還可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)其運(yùn)行過程中容易產(chǎn)生的問題，大幅度提升解決隱患地時(shí)效性。技術(shù)人員還可通過反復(fù)觀看虛擬演練的視頻來分析訓(xùn)練效果，有助于更好地改進(jìn)和優(yōu)化該系統(tǒng)，其具體功能包括：（1）任務(wù)設(shè)置功能，既通過設(shè)定相應(yīng)方案流程來確保航空軍械仿真訓(xùn)練系統(tǒng)可以正常有序的運(yùn)行。（2）武器裝載及更換系統(tǒng)，既根據(jù)實(shí)際演練所需完成訓(xùn)練彈、武器的裝載及更換流程。（3）外掛物管理模擬系統(tǒng)，通過總控中心發(fā)出相應(yīng)的控制信號，并及時(shí)的收集反饋信息，通過檢測外掛物的運(yùn)行狀態(tài)，來掌握其投放、剩余數(shù)量等多種情況。（4）通電測試功能，通過模擬地表檢測設(shè)備對機(jī)載控制系統(tǒng)的通電流程，來準(zhǔn)確地掌握裝載武器發(fā)射路徑，以便將來更好地操作和投放。（5）維護(hù)和保養(yǎng)功能，適當(dāng)?shù)鼐S護(hù)與保養(yǎng)可以確保系統(tǒng)時(shí)刻處于良好平穩(wěn)運(yùn)行狀態(tài)。（6）故障設(shè)置功能，在虛擬演練過程中如若出現(xiàn)運(yùn)行故障，可以及時(shí)的做出判斷。（7）監(jiān)控及回放功能，完整清晰的視頻回放有助于工作人員觀察系統(tǒng)的運(yùn)行過程和實(shí)際完成狀況。（8）訓(xùn)練評估功能，對系統(tǒng)運(yùn)行中反饋來的信息進(jìn)行系統(tǒng)評估，通過數(shù)據(jù)來判斷其可行性。（9）在線輔助功能，先進(jìn)的在線輔助功能可以確保工作人員在檢測系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)可實(shí)時(shí)分享和查詢所得信息，有助于資源共享和整合。

2 航空仿真系統(tǒng)的硬件構(gòu)成

2.1 仿真機(jī)體平臺

作為航空軍械仿真系統(tǒng)運(yùn)行平臺，該仿真機(jī)體平臺是通過運(yùn)用高強(qiáng)度鋼修補(bǔ)受損飛機(jī)主題而得來，各項(xiàng)數(shù)據(jù)均與真實(shí)運(yùn)行無異，無論是武器掛點(diǎn)的設(shè)計(jì)或承重載荷能力都可以達(dá)到演練要求，還可以在機(jī)身表面裝配用來懸掛外掛物的框架，用來放置虛擬演練過程中需要用到的監(jiān)控設(shè)備，以此來確?？梢詫τ?xùn)練操作過程進(jìn)行全程視頻監(jiān)控并獲取完成的錄像方便日后回看。

2.2 系統(tǒng)主控機(jī)

系統(tǒng)主控機(jī)作為航空軍械仿真系統(tǒng)的核心硬件，選用標(biāo)準(zhǔn)也有所要求，本文系統(tǒng)中應(yīng)用的是研華工控機(jī)，借助Profibus網(wǎng)卡和PLC技術(shù)來完成系統(tǒng)操作及控制，可完成任務(wù)方案設(shè)計(jì)、故障檢測、訓(xùn)練效果研究和在線學(xué)習(xí)及研討等多種程序的管理，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓芾硐到y(tǒng)有助于提升航空軍械仿真系統(tǒng)的運(yùn)行可信度。

2.3 外掛物管理仿真機(jī)

于航空軍械仿真系統(tǒng)中應(yīng)用外掛物管理仿真機(jī)，是為了更好地空空、空地以及非制導(dǎo)設(shè)備模擬器進(jìn)行管理。通過系統(tǒng)主控機(jī)發(fā)出的操作口令，向相應(yīng)的武器模擬器傳輸控制指令，并及時(shí)地接受信息反饋。其中需要注意的是掛點(diǎn)信息交換模擬器作為各模擬器之間信號傳遞的輔助工具，不僅可以完成信號的調(diào)理還可以對掛點(diǎn)信息進(jìn)行系統(tǒng)的記錄，在外掛物管理仿真機(jī)運(yùn)行過程中起到了重要作用。

2.4 訓(xùn)練監(jiān)控裝置

于軍械航空仿真系統(tǒng)中配備訓(xùn)練監(jiān)控裝置，可完整的記錄工作人員的操作流程、系統(tǒng)運(yùn)行情況和訓(xùn)練質(zhì)量，工作人員可通過回放訓(xùn)練監(jiān)控來分析訓(xùn)練效果。訓(xùn)練監(jiān)控裝置由精密傳感器、設(shè)備開關(guān)及多種功能按鈕構(gòu)成。精密傳感器的作用是實(shí)時(shí)監(jiān)測工作人員的所處位置，在工作人員完成預(yù)設(shè)的操作流程后可通過觸碰功能按鈕的方式來結(jié)束操作流程。并自動進(jìn)入下一輪訓(xùn)練流程，有助于提升演練速率。

2.5 掛點(diǎn)懸掛裝置

掛點(diǎn)懸掛裝置起到的主要作用是為外掛物和外掛模擬器提供支撐力，以確保其安裝穩(wěn)定性。穩(wěn)定的固定力可以增加武器裝載仿真流程的真實(shí)性。本文提到的航空軍械仿真系統(tǒng)中分別應(yīng)用了實(shí)裝掛架和懸掛掛架兩種掛點(diǎn)懸掛裝置，可滿足系統(tǒng)內(nèi)電器設(shè)備及端口的多種改裝及懸掛要求，以此來確保外掛仿真器信號輸送需求得到滿足。與此同時(shí)還在可掛點(diǎn)懸掛裝置上配備傳感器和開關(guān)按鈕，加強(qiáng)使用便利性的同時(shí)還可以加強(qiáng)對武器裝載及運(yùn)行把控，有助于仿真系統(tǒng)的順利進(jìn)行。

2.6 武器模擬器

航空軍械仿真系統(tǒng)中涉及的武器模擬器型號十分豐富，雖然空空、空地和非制導(dǎo)模擬器的型號各不相同，但其尺寸大小、具體重量和外端接口都是保持相對一致的，方便搭載和更換。以MCU作為控制裝置，通過將內(nèi)部線路與外部端口進(jìn)行連接，來完成各控制信號之間的傳輸，并適當(dāng)?shù)姆答伋鱿到y(tǒng)演練過程中武器的使用及更換狀態(tài)，可以更好的把握系統(tǒng)運(yùn)行情況。

3 航空軍械仿真系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

3.1 航空軍械仿真系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)構(gòu)成

以系統(tǒng)的實(shí)際需求為設(shè)計(jì)導(dǎo)向，航空軍械仿真系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)構(gòu)成包含多個層面，具體劃分如圖1所示?？刂浦行牡闹饕ぷ魅蝿?wù)是劃分具體功能模塊并確保各模塊可以正常運(yùn)行，并對訓(xùn)練過程中反饋回的數(shù)據(jù)進(jìn)行評估，出現(xiàn)偏差時(shí)可以及時(shí)調(diào)整，以此來確保航空軍械訓(xùn)練效果。該套軟件設(shè)計(jì)的功能模塊是依附于Windows2000系統(tǒng)運(yùn)行的。除了基本的訓(xùn)練功能，還要具有基礎(chǔ)仿真功能，也就是對戰(zhàn)機(jī)外掛物的管理能力，通過模擬設(shè)定來完成所需外掛物的選取各裝配，這些基本操作均依靠PLC控制軟件來得以實(shí)現(xiàn)。

圖1 航空軍械仿真系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)構(gòu)成圖

3.2 航空軍械仿真系統(tǒng)軟件的具體實(shí)現(xiàn)

以上文提到過的外掛物管理仿真模型為例，應(yīng)創(chuàng)建系統(tǒng)的操作流程對其進(jìn)行控制，其中應(yīng)包括武器加、切換等流程，如若用數(shù)字來表示其操作流程，則數(shù)字狀態(tài)是從“0”至“1”的狀態(tài)，控制中心才會發(fā)出相應(yīng)的控制指令，增加了外掛物管理仿真模塊管理的嚴(yán)謹(jǐn)和安全性。

4 結(jié)束語

本文具體介紹了航空軍械仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)構(gòu)成、技術(shù)應(yīng)用及可實(shí)現(xiàn)性，可對某型飛機(jī)進(jìn)行日常模擬訓(xùn)練和檢測，技術(shù)人員可以通過應(yīng)用此種技術(shù)來提升航空軍械的戰(zhàn)斗力，仿真系統(tǒng)的應(yīng)用還可以大幅度減少訓(xùn)練成本的投入，無論是對軍事方面或經(jīng)濟(jì)方面都有重要的意義。