WPF和FLASH仿真训练系统设计（Flash+C#语言）

摘 要

　　自上世纪 90 年代以来,特别是我国神舟系列飞船开展航天探索以来,我国的航天事业发展突飞猛进,这对组织、发射、测控能力的提出了极为严苛的要求。

　　特别是对发射场区来说,只能通过真实的发射任务进行训练和学习,耗费大量人力、财力、物力;系统指挥人员和阵地工程技术人员实战能力提高缓慢。随着仿真技术的快速发展,特别是虚拟现实和分布式仿真的发展,在这种信息化条件下给发射场区训练提供了有效途径。

　　基于对上述需求的综合分析,本文对测试发射一体化仿真训练系统进行了详细讨论和总体分析设计。以长征某型号运载火箭为蓝本,建立一整套测试发射仿真流程,数字火箭,场景建模,虚拟 3D 设备,发射过程的可视化,电路原理仿真,信号流对应关系、场景阵地漫游等功能模块。本文首先对结合国内外对仿真训练系统的研究成果分析,总结出建立测试发射一体化仿真训练系统的需求及其必要性做了分析,并对开发测试发射一体化仿真训练系统的使用的相关技术做详细介绍与分析。其次详细设计和划分了测试发射一体化仿真训练系统的功能模块划分,并对各个功能模块的功能做了必要性和可行性分析。第三、对系统可视化的技术实现做了详细的解析。最后文章展示了系统的运行效果,并分析了系统存在的问题,及其下一步完善的方向。

　　目前,仿真训练系统已经完成阶段开发进入项目验收阶段。系统基本达到预期的仿真训练目标,仿真和训练效果显着。

　　关键词:仿真训练系统 可视化 WPF FLASH

Abstract

　　Since the 1990s, Especially since the shenzhou series of spacecraft in space exploration in our country, China's space industry development by leaps and bounds.which puts forward extremely stringent requirements for organization, launch, measurement and control ability. Only through the real mission for training and learning which costs too many manpower, financial and material resources. Actual combat ability of the system commander and position technical persons lifts slowly. As the fast development of simulation technology Particularly the VR technology and the distribution which offer a perfect opportunity for the launch area in informationized situation.

　　In this paper, Based on the comprehensive analysis of the above requirements, the test launch integration simulation training system has been carried on the detailed discussion and overall analysis and design, Based on one of the CZ rocket to establish a set of The simulation test launch process, Digital rocket , Scene modeling , Virtual 3D equipment , visualization of Launch process , Circuit simulation , Signal flow , scene position Roaming etc. This article first to combine the domestic and foreign research results of the simulation training system analysis , Sum up the demand and its necessity of the integrative simulation training system of the test launch . To introduce and analysis the technology to develop test launch integration related . Second detaily design and devise the function model of the system . do some the necessity and feasibility analysis of each module function . Thirdly, do some detailed analysis for visualization technology to achieve this system. The last , Display the operation of the system and anylysis the problem of the system and to look forward the furture direction. Now, the development of the intergrated simulation and training system has achieved and it has entered the stage of project acceptance. Now the system has achieved the prospective goals for simulation training . the performance of the result isperfect .

　　Keywords: Simulation And Training System Visualization WPF FLASH

　　运载火箭型号测试发射控制领域中使用仿真技术意义重大,能有效的解决各种技术难题。为响应党中央中央军委的号召,“测试发射一体化仿真训练系统”正是在这一背景下上马立项的。

　　区别于 90 年代的“电子化”教学训练,航天运载火箭型号的测试发射控制训练对系统的仿真的真实度、时效性要求更高。“测试发射一体化仿真训练系统” 要实现全部系统,多个岗位,所有流程的学习和训练目的,系统要求高,开发难度大、稳定性要求高、充分利用现有技术,精准的把握需求分析,成熟稳定的开发经验是系统成功开发的重要因素。本文从系统可视化角度出发,分析系统体系框架、设计系统模块、并对可视化实现相关技术和具体实现展开了探究,并对系统的研发过程详细阐述。

　　全文共分为五章:

　　第一章主要介绍论文的研究背景,以及分布式仿真和虚拟现实的发展,课题研究的目的和意义。

　　第二章主要介绍实现测试发射一体化仿真训练系统的关键技术,主要有 C#、WPF、Flash 动画原理、ActionScript 脚本语言、高层体系架构(HLA)、XAML 等。

　　第三章是对系统的详细设计,包括系统设计目标和功能需求、系统包含的模块设计,系统岗位划分、软甲架构、网络结构等。

　　第四章是系统可视化详细设计与实现,包括数据库设计与实现,系统类设计与实现、单例系统模式、硬件加速技术、Flash 大屏设计与实现。

　　第五章为系统展示与总结展望。

　　WPF和FLASH仿真训练系统开发流程及部分代码演示：

新建一个元件

元件的实现

前台布局

收到信号

函数 d65_30PowerGroupSwitchOn 的实现

 changeFlash2 代码实现

　　WPF和FLASH仿真训练系统界面演示：

 
大屏显示

单机二维界面

单机三维界面

型号选择界面

登陆界面

考试客户端

导调计算机

 
资料库

系统logo

箭体内部结构

飞行演示

数据曲线

功能菜单

目 录

　　第一章 绪论
　　　　1.1 论文研究背景
　　　　1.2 仿真技术的发展及其在航天发射训练领域的应用
　　　　　　1.2.1 分布式仿真技术
　　　　　　1.2.2 虚拟现实技术的发展
　　　　1.3 研究目的与意义
　　　　1.4 论文组织结构
　　第二章 航天发射一体化仿真训练系统关键技术
　　　　2.1 C#语言与 WPF
　　　　　　2.1.1 完全面向对象的编程语言—C#
　　　　　　2.1.2 Windows 的华丽外衣—WPF
　　　　2.2 Flash 动画
　　　　　　2.2.1 Flash 概述
　　　　　　2.2.2 Flash 基本功能
　　　　2.3 ActionScript 脚本语言
　　　　2.4 可扩展标记语言—XAML 语言
　　　　　　2.4.1 XAML 名称空间
　　　　　　2.4.2 XAML 面向对象的性质
　　　　2.5 本章小结
　　第三章 仿真训练系统系统分析与详细设计
　　　　3.1 设计目标和功能需求
　　　　3.2 功能模块划分
　　　　　　3.2.1 软件界面及其主要功能
　　　　　　3.2.2 资料库
　　　　　　3.2.3 系统大屏及其 flash 原理展示
　　　　　　3.2.4 3D 可交互展示
　　　　　　3.2.5 数学模型
　　　　　　3.2.6 故障仿真
　　　　　　3.2.7 学习模式
　　　　　　3.2.8 考核评估
　　　　3.3 系统岗位划分
　　　　3.4 软件架构
　　　　3.5 网络结构
　　　　3.6 本章小结
　　第四章 系统可视化详细设计与实现
　　　　4.1 数据库设计与实现
　　　　　　4.1.1 Oracle 数据库管理系统
　　　　　　4.1.2 数据库表的设计
　　　　4.2 系统类设计与实现2
　　　　　　4.2.1 系统基类的设计
　　　　　　4.2.2 系统继承类的设计
　　　　4.3 系统控件设计与实现
　　　　　　4.3.1 系统软件可视化封装结构
　　　　　　4.3.2 系统软件功能封装结构
　　　　　　4.3.3 系统控件设计统计
　　　　　　4.3.4 Panel 控件的详细设计与实现
　　　　4.4 单例系统模式
　　　　4.5 硬件加速技术
　　　　　　4.5.1 硬件加速技术概述与工作原理
　　　　　　4.5.2 硬件加速技术测试数据
　　　　　　4.5.3 系统对硬件加速的运用
　　　　4.6 Flash 大屏显示
　　　　　　4.6.1 Flash 大屏设计
　　　　　　4.6.2 flash 大屏开发
　　　　4.7 本章小结
　　第五章 系统展示与总结展望
　　　　5.1 一体化仿真训练系统展示
　　　　5.2 系统存在的不足和下一步研究的方向
　　致谢
　　参考文献

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