高炮訓練炮手模擬器研制

摘要：本文介紹了一種計算機輔助高炮手訓練器研制和主要功能及實(shí)現技術(shù)。該模擬器用于一二炮手追隨瞄準擊發(fā)、四炮手的般路定訓練，可供選擇目標4種，航路1500條。所有飛機，導彈圖形逼真，報讀聲，爆炸聲真實(shí)可信。該模擬器現用于37高炮訓練，只要將提前點(diǎn)的計算公式作適當修改，就可以用于25炮或57炮的訓練。

關(guān)鍵詞：高炮訓練模擬器

引言

高炮訓練受場(chǎng)地和經(jīng)濟條件的限制，常以拖靶作為目標，由于不可能采用實(shí)彈射擊，在訓練中難以評價(jià)炮手追隨瞄準、擊發(fā)、航路裝定成績(jì)。

高炮訓練模擬器的研制是將計算機技術(shù)用于高炮訓練的產(chǎn)生，本系統有訓練、回放、成績(jì)評定以及相關(guān)CAI等功能。訓練時(shí)可根據訓練需要設置航路參數和目標類(lèi)型，開(kāi)始訓練后，由語(yǔ)音報告目標方位、距離，在訓練中隨時(shí)暫停與恢復，實(shí)現現場(chǎng)指導?；胤殴δ苁菍⑸洗斡柧殞?shí)況重現便于比較分析。成績(jì)評定能夠自動(dòng)評定并保存訓練成績(jì)，可以實(shí)時(shí)選擇三種評定方法：射擊評定，追隨偏離次數評定，追隨偏離曲線(xiàn)評定。航路裝定訓練利用3D技術(shù)隨機生成各種飛行姿態(tài)對訓練炮手裝定的準確性。系統建立在WINDOWS平臺上，圖形、聲音、動(dòng)畫(huà)形象逼真，這使訓練變得生動(dòng)有趣，提高了訓練效果。系統并附有CAI軟件將一些難以講解的知識、方法融入其中，收到事半功倍政府教學(xué)效果。

系統的構成

系統組成框圖見(jiàn)圖1，一臺內嵌的計算機完成對炮筒的方位角和高低角的采集，并根據采集的數據產(chǎn)生相應遠近和大小的目標和背景圖像，通過(guò)發(fā)聲系統報讀目標位置以及飛行姿態(tài)參數等，同時(shí)教練員可根據需要設置目標參數對炮手進(jìn)行訓練。每一條行路訓練結束后，可以重顯訓練過(guò)程，也可以觀(guān)察跟蹤時(shí)偏離目標的曲線(xiàn)。

數據描述

訓練模擬器的數據流圖分為三層，見(jiàn)圖2，圖3和圖4。

圖形處理關(guān)鍵技術(shù)

位圖劃整為零

將大幅面的位圖變?yōu)樗膲K象素為1500x2000的位圖以減少磁盤(pán)操作的數據量，根據實(shí)際位置選擇相應圖形。通過(guò)以上方法使背景位圖減小為原全景位內顧資源占用大為減小，降低了系統內存的要求。

減少硬盤(pán)操作為內存操作

由于圖像很大，要實(shí)現動(dòng)畫(huà)，頻繁讀取磁盤(pán)中的位圖文件，難以得到流暢的效果。本系統創(chuàng )建的內存位圖文件，在運行時(shí)利用windows的API函數bitblt從內存背景位圖中截取480x480像素大小的矩形復制到背景內存緩沖區中。并在復制時(shí)把1500x2000像素的背景位圖左右相接形成循環(huán)連貫的背景位圖進(jìn)行復制，使背景內存緩沖區中的圖形始終連貫，以達到循環(huán)移動(dòng)天空背景的效果。

變零星操作為集中操作

由于數據庫的操作主要是磁盤(pán)操作，要進(jìn)行各種約束控制，對于大數據量的操作而言，這種用于約束控制的時(shí)間就微不足道，但在本系統中每次讀寫(xiě)的數據量只有幾十個(gè)字節，如果頻繁地操作數據庫，就會(huì )占用較多的時(shí)間。解決這個(gè)問(wèn)題的辦法是建立一個(gè)動(dòng)態(tài)數組（Delphi5.0以上提供）用于存放過(guò)程數據，等一條行數結束后集中存入數據庫。

變窗體圖形疊加為顯示緩沖區位圖疊加

目標位圖經(jīng)目標定位后利用位圖的畫(huà)布（Canvas）屬性中拷貝矩形（CopyRect）方法對目標進(jìn)行矩形變換。使用BrushCopy屬性設置不同的CopyMode把目標由正、反兩幅位圖合成。首先用或位圖拷貝到背景內存緩沖區指定矩形中的屏蔽背景，再用與位圖拷貝到背景內存緩沖區指定矩形中合成前景。

再通過(guò)瞄準鏡位圖和背景內存緩沖區內容進(jìn)行與操作，顯示瞄準銳。最后由背景內存緩沖區利用API函數高效的傳輸到窗體的畫(huà)布中進(jìn)行顯示。由于使用背景內存緩沖區方法一次性傳送內存位圖到顯示內存，使所有圖像一次刷新，提高了圖像的平滑度。

結語(yǔ)

該模擬器已用于雙37高炮訓練，只要將提前點(diǎn)的計算公式作適當修改，就可以用于25炮或57炮的訓練。