[发明专利]一种虚实结合的潜艇动力系统模拟训练装置

权利要求书

1.一种虚实结合的潜艇动力系统模拟训练装置，包括实物模拟硬件系统、数字仿真模拟软件系统、数据通信接口系统、训练管理及考评软件系统四部分，其特征在于：

硬件组成为：依次将教练员站计算机(1)、数字仿真模型服务器计算机(2)和网络交换机(3)设在服务器机柜(4)中，依次将工控机主机模块(5)、多个工控机IO模块(6)和工控机模块插槽(7)设在工控机柜(8)中，依次将多个显示仪表(9)、多个指示灯(10)、多个开关(11)、多个按钮(12)、控制台操作计算机(13)设在控制台(14)中，另设多台机旁显示计算机(15)，多个机旁控制箱(16)、多个管道(17)、多个阀门(18)、多台虚拟训练艇员操作计算机(19)；教练员站计算机(1)、数字仿真模型服务器计算机(2)、工控机主机模块(5)、控制台操作计算机(13)、机旁显示计算机(15)、虚拟训练艇员操作计算机(19)均通过网线与网络交换机(3)连接，工控机主机模块(5)和工控机IO模块(6)与工控机模块插槽(7)通过数据总线连接，显示仪表(9)、指示灯(10)、开关(11)、按钮(12)、机旁控制箱(16)、管道(17)、阀门(18)均通过导线与工控机IO模块(6)连接；

数据流向为：数据采集及输出软件模块(204)采集的输入数据传输到IO数据通信软件模块(203)，再由IO数据通信软件模块(203)传输到仿真支撑软件模块(201)的数据库中，仿真支撑软件模块(201)的数据库中的输出数据传输到IO数据通信软件模块(203)，再由IO数据通信软件模块(203)传输到数据采集及输出软件模块(204)；仿真计算模型软件模块(202)与仿真支撑软件模块(201)之间进行仿真计算数据的双向通信；人机界面软件模块(205)与仿真支撑软件模块(201)之间进行界面显示数据与界面操作指令数据的双向通信；训练管理软件模块(206)与仿真支撑软件模块(201)之间进行训练管理数据的双向通信；考评软件模块(207)与仿真支撑软件模块201之间进行仿真计算数据与操作数据的双向通信；

仿真支撑软件模块(201)、仿真计算模型软件模块(202)、IO数据通信软件模块(203)在数字仿真模型服务器计算机(2)中运行；数据采集及输出软件模块(204)在工控机主机模块(5)中运行；人机界面软件模块(205)分别在控制台操作计算机(13)、机旁显示计算机(15)、虚拟训练艇员操作计算机(19)中运行；训练管理软件模块(206)在教练员站计算机(1)中运行；考评软件模块分别在教练员站计算机(1)、虚拟训练艇员操作计算机(19)中运行。

2.根据权利要求1所述的潜艇动力系统模拟训练装置，其特征在于：所述的多个工控机IO模块(6)包括开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块及模拟量输出模块；所述的多个开关(11)、多个按钮(12)，以及多个阀门(18)中的一部分，通过导线与所述的开关量输入模块连接，将开关的状态、按钮的按下/抬起状态及阀门的开闭状态传输给开关量输入模块；所述的开关量输出模块通过导线与指示灯(10)连接，将一些状态信号传输到指示灯，指示灯根据状态值点亮或熄灭；所述的多个阀门(18)中的另一部分通过导线与模拟量输入模块连接，将阀门的开度值传输给模拟量输入模块；所述的模拟量输出模块通过导线与显示仪表(9)连接，将一些数值传输到显示仪表，显示仪表显示接收到的数值；所述的多个机旁控制箱(16)中包含开关、按钮、指示灯及显示仪表，分别通过导线与开关量输入模块、开关量输出模块及模拟量输出模块连接，进行数据信号传输。

3.根据权利要求1所述的潜艇动力系统模拟训练装置，其特征在于：所述的仿真计算模型软件模块(202)包含了潜艇动力系统的所有分系统及控制逻辑的数字仿真模型，在仿真支撑软件模块(201)的支撑下运行。

4.根据权利要求3所述的潜艇动力系统模拟训练装置，其特征在于：所述的仿真计算模型软件模块(202)既包含半实装的模拟系统，也包含全虚拟的模拟系统；通过所述的训练管理软件模块(206)，实现半实装系统和全虚拟系统同时运行。

5.根据权利要求4所述的潜艇动力系统模拟训练装置，其特征在于：所述的全虚拟系统分为多组，组与组之间的数据互不干扰，各自独立运行；通过所述的训练管理软件模块(206)和考评软件模块(207)，实现多组同时运行、训练和考评。