CN105528256B - 航天装备培训系统主程序与多媒体课件间的通信控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种航天装备培训系统主程序与多媒体课件间的通信控制方法，能够实现通用培训系统主程序与多媒体课件间的跨平台(Windows平台和Android平台)通信控制；只需要在培训系统主程序端与多媒体课件端各增加一个通信控制功能模块，并约定好通信类型、通信协议内容及通信过程控制即可实现稳定通信，技术实现简单，通信稳定；能够容易地扩展培训系统主程序功能，并最大限度地发挥多媒体课件的效能，缩短训练周期，提高训练效果。

Description

航天装备培训系统主程序与多媒体课件间的通信控制方法

技术领域

本发明涉及计算机软件领域，特别是涉及一种航天装备通用培训系统主程序与多媒体课件间的通信控制方法。

背景技术

近年来，随着中国航天领域型号产品设计理念的不断改进、生产制造工艺不断革新、新技术新工艺新装备的不断引进以及高端科技人才的不断创，航天装备整体性能、结构复杂度、单件价格、系统自动化程度和集成度均成倍增加。航天装备训练和操作模式与以往产品差别巨大，实弹(箭)训练存在训练周期长、费用高、伤亡率高等缺陷，仅依靠传统的实弹(箭)训练和教科书填鸭式“死看、死记、死背”培训模式已不能满足现代航天装备培训和训练的需求，亟待建立一整套功能完备、技术先进、沉浸感强、交互方式灵活的培训训练平台来提高航天装备的战备性能完整性和实战化水平。

国外一流航天企业通过引入最新信息技术和虚拟现实技术研发先进的航天装备培训训练平台，并分别在虚拟战场构建、单兵种专项模拟训练、异地环境协同智能训练、军事指挥人员综合素质训练、指挥决策推演、先进武器装备攻防和飞行仿真及信息网络虚拟战等方面尝试了航天装备培训训练的新模式，并研制了一些国际通用的培训训练系统(如E-Learnning、VBS等)。但是通用培训系统具有架构单一、功能不能满足特定需求、安全性和保密性不符合行业法规、易操作性差、缺失对多媒体课件的数据交换及实时通信支持等缺陷。这些缺陷增大了学员对培训内容的理解难度，打击了学员自主学习的积极性，大大降低了培训训练效果，同时通过查阅国内外相关技术文献，未发现有好的技术途径和完整方案来解决培训系统主程序与多媒体课件间的实时数据交换及通信问题。

发明内容

本发明的技术解决问题：针对目前通用培训系统主程序与多媒体课件间缺乏数据交换及实时通信的有效技术手段，在贯彻SCORM2004、GJB6600和S1000D等标注的前提下，通过分别在培训系统主程序和多媒体课件端增加通信控制模块，同时规定和约束通用培训系统主程序与多媒体课件间的通信类型、通信协议内容及通信过程控制，进而实现航天装备通用培训系统主程序与多媒体课件间的通信控制，同时支持对培训履历和效果的记录及汇总。

本发明的技术解决方案是：航天装备培训系统主程序与多媒体课件间的通信控制方法，在通信对象即航天装备培训系统主程序以及可视化多媒体课件上分别安装一个通信控制模块；方法步骤如下：

(1)Windows或Android操作系统下用户启动航天装备培训系统主程序，以及在主程序的根目录下存储一个XML文件，该XML文件里存储预先指定的通信IP、通信端口和通信协议；

(2)培训系统主程序进行身份验证，身份验证通过后进入步骤(3)；

(3)加载多媒体课件；航天装备培训系统主程序以及多媒体课件上的通信控制模块分别初始化通信对象，即确定通信双方IP地址及通信端口、明确所使用的通信协议类型；

(4)主程序通信控制模块从XML文件中读取端口信息，并监听该端口；课件通信控制模块从XML文件中读取端口信息并绑定该端口，绑定完成后向主程序通信控制模块发送握手信息，启动通信服务；

(5)主程序通信控制模块调用操作系统服务接口建立通信线程池；

(6)主程序通信控制模块监听线程事件，从通信线程池中逐条读取通信事件并进行内容解析，判断解析后的内容为通信控制指令还是数据内容指令；若为通信控制指令，将通信控制指令发送至课件通信控制模块并转步骤(7)；若为数据内容指令，则转步骤(9)；

(7)课件通信控制模块解析通信控制指令，获取多媒体课件的当前状态，若当前状态与通信控制指令中的内容一致，则不执行该通信控制指令，若不一致，则课件通信控制模块控制多媒体课件根据通信控制指令内容执行相应的动作；

(8)课件通信控制模块将多媒体课件执行步骤(7)中指令的情况发送至主程序通信控制模块，转步骤(10)；

(9)主程序通信控制模块解析数据内容指令，将解析后的数据内容存储到本地，转步骤(10)；

(10)主程序通信控制模块通知操作系统服务接口本次监听事件处理完毕，判断是否接收到系统退出指令，若接收到，则航天装备培训系统主程序以及多媒体课件本次通信结束；否则，返回步骤(6)执行。

所述的通信控制指令的数据格式为：

<Command Type＝“Control”Confirm＝“True”>Pause</Command>

其中：

Type为指令类型属性，取值为：Control代表控制指令；

Confirm为接收确认属性，可取值为：True含义为接收后需要反馈、False含义为接收后不需要反馈；

Command为控制指令的内容段，携带控制指令具体信息，取值为Pause代表暂停运行指令，Continue代表继续运行指令，Replay代表重新运行指令，Quit代表退出运行指令。

本发明与现有技术相比有益效果为：能够实现通用培训系统主程序与多媒体课件间的跨平台(Windows平台和Android平台)通信控制；只需要在培训系统主程序端与多媒体课件端各增加一个通信控制功能模块，并约定好通信类型、通信协议内容及通信过程控制即可实现稳定通信，技术实现简单，通信稳定；能够容易地扩展培训系统主程序功能，并最大限度地发挥多媒体课件的效能，缩短训练周期，提高训练效果。

附图说明

图1为本发明方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图及实例对本发明做详细说明，如图1所示，本发明在通信对象即航天装备培训系统主程序以及多媒体课件上分别增加一个通信控制功能模块，同时规定和约束通用培训系统主程序与多媒体课件间的通信类型、通信协议内容及通信过程控制，进而实现培训系统主程序与多媒体课件间的通信控制。具体实现步骤如下：

(1)Windows或Android操作系统下用户启动培训系统主程序，为实现培训系统主程序与多媒体课件间间的通信控制，需要在培训系统主程序根目录下存储一个XML文件，用于预先指定通信IP、通信端口和通信协议，XML文件中的具体内容如下：

<CommunicateConfig>

<IPConfig>127.0.0.1</IPConfig>

<PortConfig>8080</PortConfig>

<ProtocalConfig>HTTP+Socket</ProtocalConfig>

</CommunicateConfig>

在培训系统主程序启动后进行身份验证流程，如果身份验证结果失败，则返回培训系统主程序进行重新验证，否则进入步骤(2)；

(2)航天装备培训系统主程序上的通信控制模块分别初始化通信对象，即确定通信双方IP地址及通信端口、明确所使用的通信协议类型培训系统主程序通信控制模块初始化通信对象的具体实现过程为：

①培训系统主程序通信控制模块测试物理通信链路是否联通；

②培训系统主程序通信控制模块从XML文件读取并设置通信IP地址(通常情况下，培训系统主程序与多媒体课件会部署在同一台计算机上)；

③培训系统主程序通信控制模块从XML文件读取并设置通信端口及通信协议类型。

(3)培训系统主程序通信控制模块绑定步骤(2)中的通信IP地址、通讯端口及通信协议建立连接服务，并监听该端口。其具体实现过程如下：

①培训系统主程序通信控制模块通过绑定通信IP地址、通讯端口及通信协议启动连接服务；

②培训系统主程序通信控制模块实现培训系统主程序对通信端口的监听。

(4)培训系统主程序通过身份验证后会加载多媒体课件。培训系统主程序支持二维动画类、三维动画类、三维轻量化模型展示和拆装类、三维交互模型类等不同类型可视多媒体课件资源。多媒体课件被培训系统主程序加载后，多媒体课件通信控制模块将用来确定多媒体课件的类型，并加载不同类型可见的通信接口库，其中二维动画类多媒体课件为基于ActionScriot+JavaScript封装的通信接口库，三维交互模型类课件为基于C#.NET封装的通信接口库。

(5)多媒体课件通信控制模块也将读取并绑定培训系统主程序根目录下XML文件中的通信IP地址、通讯端口及通信协议来初始化通信服务对象，并通过向培训系统主程序通信控制模块发送握手协议启动培训系统主程序与多媒体课件间通信服务。

(6)培训系统主程序通信控制模块接收多媒体课件通信控制模块发送的握手协议后，调用操作系统服务接口建立通信线程池；

(7)培训系统主程序通信控制模块监听培训系统主程序与多媒体课件间的通信线程事件，并从通信线程池中读取通信线程事件并解析。

(8)培训系统主程序通信控制模块判断解析后的内容为通信控制指令还是数据内容指令。若为数据内容指令，培训系统主程序通信控制模块将解析具体数据内容，将解析后的数据内容存储到本地。

通信控制指令的数据格式为：

<Command Type＝“Control”Confirm＝“True”>Pause</Command>

其中：

Type为指令类型属性，可取值为：Control(控制指令)；

Confirm为接收确认属性，可取值为：True(接收后需要反馈)、False(接受后不需要反馈)；

Command为控制指令的内容段，携带控制指令具体信息，可取值为Pause(暂停运行指令)，Continue(继续运行指令)，Replay(重新运行指令)，Quit(退出运行指令)。

数据内容指令可包括人员和权限信息、培训履历信息、考试履历信息、课件资源属性信息(包括技术状态数据信息等)、培训和考试结果统计信息等，数据内容指令格式如下：

(9)若为通信控制指令，培训系统主程序通信控制模块将通信控制指令发送至课件通信控制模块，课件通信控制模块解析通信控制指令，获取多媒体课件的当前状态，若当前状态与通信控制指令中的内容一致，则不执行该通信控制指令，若不一致，则多媒体课件通信控制模块根据通信控制指令内容执行相应的动作，将多媒体课件状态数据信息保存至本地，并将相应动作结果反馈给培训系统主程序通信控制模块；

(10)培训系统主程序通信控制模块通知操作系统服务接口本次监听事件处理完毕，判断是否接收到系统退出指令，若接收到，则培训系统主程序与多媒体课件本次通信结束；否则，返回步骤(7)继续执行下一个循环。

本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知常识。

Claims (2)

1.航天装备培训系统主程序与多媒体课件间的通信控制方法，其特征在于在通信对象即航天装备培训系统主程序以及可视化多媒体课件上分别安装一个通信控制模块；方法步骤如下：

(1)Windows或Android操作系统下用户启动航天装备培训系统主程序，以及在主程序的根目录下存储一个XML文件，该XML文件里存储预先指定的通信IP、通信端口和通信协议；

(2)培训系统主程序进行身份验证，身份验证通过后进入步骤(3)；

(3)加载多媒体课件；航天装备培训系统主程序以及多媒体课件上的通信控制模块分别初始化通信对象，即确定通信双方IP地址及通信端口、明确所使用的通信协议类型；

(4)主程序通信控制模块从XML文件中读取端口信息，并监听该端口；课件通信控制模块从XML文件中读取端口信息并绑定该端口，绑定完成后向主程序通信控制模块发送握手信息，启动通信服务；

(5)主程序通信控制模块调用操作系统服务接口建立通信线程池；

(6)主程序通信控制模块监听线程事件，从通信线程池中逐条读取通信事件并进行内容解析，判断解析后的内容为通信控制指令还是数据内容指令；若为通信控制指令，将通信控制指令发送至课件通信控制模块并转步骤(7)；若为数据内容指令，则转步骤(8)；

(7)课件通信控制模块解析通信控制指令，获取多媒体课件的当前状态，若当前状态与通信控制指令中的内容一致，则不执行该通信控制指令，若不一致，则课件通信控制模块控制多媒体课件根据通信控制指令内容执行相应的动作，并将相应动作结果反馈给主程序通信控制模块，转步骤(9)

(8)主程序通信控制模块解析数据内容指令，将解析后的数据内容存储到本地，转步骤(9)；

(9)主程序通信控制模块通知操作系统服务接口本次监听事件处理完毕，判断是否接收到系统退出指令，若接收到，则航天装备培训系统主程序以及多媒体课件本次通信结束；否则，返回步骤(6)执行。

2.根据权利要求1所述的航天装备培训系统主程序与多媒体课件间的通信控制方法，其特征在于：所述的通信控制指令的数据格式为：

<Command Type＝“Control”Confirm＝“True”>Pause</Command>

其中：

Type为指令类型属性，取值为：Control代表控制指令；

Confirm为接收确认属性，可取值为：True含义为接收后需要反馈、False含义为接收后不需要反馈；

Command为控制指令的内容段，携带控制指令具体信息，取值为Pause代表暂停运行指令，Continue代表继续运行指令，Replay代表重新运行指令，Quit代表退出运行指令。