CN111273568A - 一种基于公共计算环境的显控台控制面板 - Google Patents

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Abstract

本发明设计了一种基于公共计算环境的显控台控制面板，包括武器系统切换选择转盘、武器系统功能热键、统一发射按键、跟踪球、可编程触摸屏、键盘和加电及复位按键，显控台控制面板根据不同战场态势选择武器系统，即对装备操控进行切换，并且对各武器系统的工作状态、工作方式进行管理，直接对武器进行控制，同时，显控台控制面板的可编程触摸屏、武器系统功能热键、键盘间功能互为备用。控制面板通用化使得控制台通用化，进而重组优化二级武器系统，减少所需设备数量，降低舰艇总体布置难度，增加舰艇储备能力，提升舰艇的稳性、航速等总体性能参数。

Description

一种基于公共计算环境的显控台控制面板
技术领域
本发明属于军贸舰艇作战系统集成技术领域，尤其涉及一种基于公共计算环境的显控台控制面板。
背景技术
目前我国已有几种作战管理系统获得出口权，但是这几型作战管理系统中的显控台都还没有完全实现控制面板通用化，有部分操控仍是专属专用，不能满足某些国家海军的需求。随着科技的进步与发展，各国海军的要求越来越高，智能化、小型化、标准化和通用化是未来装备的发展趋势。基于公共计算环境的显控台控制面板就是为了满足这种需求而设计的。
现有的几型作战管理系统中的显控台控制面板都没有实现通用化，即指控系统和各二级武器系统的显控台控制面板彼此间不能互为备用、互操作。要实现显控台控制面板通用化，需要解决的技术问题可归纳为以下三个方面：
(1)硬件问题：现阶段各显控台控制面板均为指控系统或某一二级武器系统的专用硬件，控制面板上只设置了针对该系统或设备的功能按键，不能够对其它系统进行操控，无法实现通用化。要实现控制面板通用化，硬件方面首先需要：
1、设有控制切换装置，操作员能够根据需要选定各武器系统，构建控制通道，实现对指定武器系统地控制；
2、应有互斥机制，保证在同一时刻只能有一台显控台控制面板对同一系统进行操控；
3、功能热键的设置应充分考虑各武器系统的控制指令需求，根据其作战流程中的关键步骤设置功能按键，能够在一个控制面板上对所有武器系统或设备进行控制。
(2)软件问题：有些显控台控制面板软件程序与显控台工控机紧耦合，只能绑定运行于该显控台上，这样难以做到将所有系统显控台控制面板的任务处理程序集中运行于服务器上。
(3)接口问题：某些二级武器系统的显控台仍沿用早期设计，大量采用模拟信号，墨守成规，没有随着技术发展更新设计方案。这使得显控台控制面板与设备之间必须有专线连接，不同显控台控制面板之间不能互换。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种基于公共计算环境的显控台控制面板，控制面板通用化使得控制台通用化，进而重组优化二级武器系统，减少所需设备数量，降低舰艇总体布置难度，增加舰艇储备能力，提升舰艇的稳性、航速等总体性能参数。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于公共计算环境的显控台控制面板，包括武器系统切换选择转盘、武器系统功能热键、统一发射按键、跟踪球、可编程触摸屏、键盘和加电及复位按键，显控台控制面板根据不同战场态势选择武器系统，即对装备操控进行切换，并且对各武器系统的工作状态、工作方式进行管理，直接对武器进行控制，同时，显控台控制面板的可编程触摸屏、武器系统功能热键、键盘间功能互为备用。当触摸屏损坏时，可以通过键盘上组合键的方式来实现触摸屏各按键的功能。
按上述技术方案，所述武器系统切换选择转盘，转动指针选择要控制的武器系统，选中后控制面板人机交互程序向服务器发送台位询问报文。问询该武器系统控制台位是否已被其它显控台占用，如果该台位已被占用，控制面板指示灯亮起红色，表示当前武器系统不可选取；如果该台位空闲，服务器上任务处理软件组建该显控台到指定武器系统的控制通道，同时回复台位信息反馈报文，控制面板指示灯亮起绿色，表示当前控制该武器系统。
按上述技术方案，武器系统功能热键设置根据作战管理系统要集成的武器系统的控制指令输入需求，根据其作战流程中必需实施作战干预的步骤设置功能按键。例如，对单30mm舰炮武器系统，根据作战流程应设置伺服开/关、首发装填、炮协调/归航、开火四个功能按键，此外根据作战需要还应设置转火和停止射击两个功能按键。
设计了键盘组合键功能备份机制，即所有触摸屏、功能按键操作功能都能通过键盘上某一组合键方式实现。例如采用6×5格触摸屏，设行号依次为a、b、c、d、e、f，列号依次为1、2、3、4、5，点击第b行第3列的触摸屏按键的功能可以通过键盘上同时点击“b”+“3”按键方式实现。控制面板的设计中对各二级武器系统控制功能进行集成，使得在一个显控台控制面板上能够对多个武器系统进行控制，同时在一个显控台控制面板上又具备触摸屏、功能热键、键盘互为备份的功能设计。
按上述技术方案，显控台控制面板程序采用公共计算环境的软件架构，将人机交互程序与任务处理程序进行隔离，显控台上均只运行通用化的人机交互程序，所有的任务计算处理程序均集中在服务器上进行，显控台与服务器间通过作战网进行数据交互，人机交互程序对所有控制面板操控指令进行编码，当操作员输入控制指令时，程序将指令对应的编码以报文的形式发送至任务处理程序，任务处理程序根据指令编码进行相关操作。
按上述技术方案，在服务器端增设接口转换箱，控制面板将指令以数字信号形式发送给服务器，服务器处理后通过接口转接箱将信号转化为模拟信号，然后再发送给各设备。这样，所有显控台控制面板到服务器都是以数字信号的形式进行信息传输。
按上述技术方案，显控台状态报文中设置有控制通道状态信息字段(即当前控制哪个武器系统或空闲状态)，使服务器任务处理程序能够实时掌控作战管理系统各显控台与武器系统的控制通道连接情况。
本发明产生的有益效果是：一、控制面板通用化使得控制台通用化，进而重组优化二级武器系统，减少所需设备数量，降低舰艇总体布置难度，增加舰艇储备能力，提升舰艇的稳性、航速等总体性能参数；二、控制面板通用化设计能够减少其后期维护费用，由于在控制面板通用化设计下所有武器系统显控台硬件都互为备用，不必再专门配备备品备件。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1为本发明实施例中功能热键区域设计示例图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例中军贸舰艇通用控制台控制面板包括武器系统切换选择转盘、各武器系统功能热键、统一发射按键、跟踪球、可编程触摸屏、键盘和加电及复位按键。显控台控制面板能够根据不同战场态势选择武器系统，即对装备操控进行切换，并且对各武器系统的工作状态、工作方式进行综合管理，直接对武器进行控制，发射各种攻防武器。同时，显控台控制面板各组成部分(触摸屏、功能热键、键盘)间功能互为备用，当触摸屏损坏时，可以通过键盘上组合键的方式来实现触摸屏各按键的功能。
新型控制台控制面板设计主要出发点是实现显控台对多个武器系统控制功能集成优化。与普通显控台设计不同的有两点，其一是系统设计了武器系统切换选择转盘与统一发射按键。通过转动武器系统切换选择转盘选择要控制的武器系统，选中后相应武器系统指示灯亮起，表示当前控制该武器系统，可以通过武器系统功能热键对其发射流程进行作战干预。武器系统功能热键设计是在对各系统作战流程分析的基础上挑选出需要人工干预的关键步骤设置实体功能热键。如图1所示。
Figure BDA0001893563640000041
表1键盘组合键指令方案表
(1)主炮武器系统(MG)：①伺服开/关(SVO ON)，②炮协调(GUN TRACE)，③转火(SHIFT FIRE)，④停火(CEASE FIRE)；
(2)副炮武器系统(SG)：①伺服开/关(SVO ON)，②首发装填(FIRST ROUNDLOADING)，③炮协调(GUN TRACE)，④转火(SHIFT FIRE)，⑤停火(CEASE FIRE)。
(3)舰空弹武器系统(SAM)：①转台随动开(TURRET TURNING)，②导弹加电(MSLPOWER-ON)；
(4)舰舰导弹武器系统(SSM)：除统一发射按钮外，不设置其它功能热键，导弹选择等操作通过显控台屏幕人机交互界面实现。
所有武器系统共用统一发射按键(FIRE)和取消发射按键(CANCEL)。
其二实现了通过键盘组合按键方式实现了对触摸屏、功能按键的功能备份。对于触摸屏和功能按键每一个操作都有一个键盘组合键输入与之一一对应。在触摸屏损毁不能正常工作时能够使用键盘执行相应操作。
以某型在研作战管理系统设计为例，设计了键盘组合键指令方案，能够实现对显控框架、触摸屏(采用的是6×5格触摸屏)各按键功能的覆盖。具体如表1所示。
TSCE是一个开放式系统，主要目的是满足DDS 1000作战需求和趈概念中提出的所有当前以及未来的使命任务需求。公共计算环境一是物理上，包括处理器、网络和显示器的硬件，将这些硬件设备有机地集成为一个整体；二是在软件上采用了面向服务的架构，软件环境汇总的每个单元都可以看作是为系统提供的一项服务。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于公共计算环境的显控台控制面板，其特征在于，包括武器系统切换选择转盘、武器系统功能热键、统一发射按键、跟踪球、可编程触摸屏、键盘和加电及复位按键，显控台控制面板根据不同战场态势选择武器系统，即对装备操控进行切换，显控台控制面板的可编程触摸屏、武器系统功能热键、键盘间功能互为备用。
2.根据权利要求1所述的基于公共计算环境的显控台控制面板，其特征在于，所述武器系统切换选择转盘，转动指针选择要控制的武器系统，选中后控制面板人机交互程序向服务器发送台位询问报文。
3.根据权利要求1或2所述的基于公共计算环境的显控台控制面板，其特征在于，武器系统功能热键设置根据作战管理系统要集成的武器系统的控制指令输入需求，设置功能按键。
4.根据权利要求1或2所述的基于公共计算环境的显控台控制面板，其特征在于，显控台控制面板程序采用公共计算环境的软件架构，将人机交互程序与任务处理程序进行隔离，显控台上均只运行通用化的人机交互程序，所有的任务计算处理程序均集中在服务器上进行，显控台与服务器间通过作战网进行数据交互，人机交互程序对所有控制面板操控指令进行编码，当操作员输入控制指令时，程序将指令对应的编码以报文的形式发送至任务处理程序，任务处理程序根据指令编码进行相关操作。
5.根据权利要求1或2所述的基于公共计算环境的显控台控制面板，其特征在于，在服务器端增设接口转换箱，控制面板将指令以数字信号形式发送给服务器，服务器处理后通过接口转接箱将信号转化为模拟信号，然后再发送给各设备。
6.根据权利要求2所述的基于公共计算环境的显控台控制面板，其特征在于，显控台状态报文中设置有控制通道状态信息字段，使服务器任务处理程序能够实时掌控作战管理系统各显控台与武器系统的控制通道连接情况。
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