高炮训练炮手模拟器研制

摘要：本文介绍了一种计算机辅助高炮手训练器研制和主要功能及实现技术。该模拟器用于一二炮手追随瞄准击发、四炮手的般路定训练，可供选择目标4种，航路1500条。所有飞机，导弹图形逼真，报读声，爆炸声真实可信。该模拟器现用于37高炮训练，只要将提前点的计算公式作适当修改，就可以用于25炮或57炮的训练。

关键词：高炮训练模拟器

引言

高炮训练受场地和经济条件的限制，常以拖靶作为目标，由于不可能采用实弹射击，在训练中难以评价炮手追随瞄准、击发、航路装定成绩。

高炮训练模拟器的研制是将计算机技术用于高炮训练的产生，本系统有训练、回放、成绩评定以及相关CAI等功能。训练时可根据训练需要设置航路参数和目标类型，开始训练后，由语音报告目标方位、距离，在训练中随时暂停与恢复，实现现场指导。回放功能是将上次训练实况重现便于比较分析。成绩评定能够自动评定并保存训练成绩，可以实时选择三种评定方法：射击评定，追随偏离次数评定，追随偏离曲线评定。航路装定训练利用3D技术随机生成各种飞行姿态对训练炮手装定的准确性。系统建立在WINDOWS平台上，图形、声音、动画形象逼真，这使训练变得生动有趣，提高了训练效果。系统并附有CAI软件将一些难以讲解的知识、方法融入其中，收到事半功倍政府教学效果。

系统的构成

系统组成框图见图1，一台内嵌的计算机完成对炮筒的方位角和高低角的采集，并根据采集的数据产生相应远近和大小的目标和背景图像，通过发声系统报读目标位置以及飞行姿态参数等，同时教练员可根据需要设置目标参数对炮手进行训练。每一条行路训练结束后，可以重显训练过程，也可以观察跟踪时偏离目标的曲线。

数据描述

训练模拟器的数据流图分为三层，见图2，图3和图4。

图形处理关键技术

位图划整为零

将大幅面的位图变为四块象素为1500x2000的位图以减少磁盘操作的数据量，根据实际位置选择相应图形。通过以上方法使背景位图减小为原全景位内顾资源占用大为减小，降低了系统内存的要求。

减少硬盘操作为内存操作

由于图像很大，要实现动画，频繁读取磁盘中的位图文件，难以得到流畅的效果。本系统创建的内存位图文件，在运行时利用windows的API函数bitblt从内存背景位图中截取480x480像素大小的矩形复制到背景内存缓冲区中。并在复制时把1500x2000像素的背景位图左右相接形成循环连贯的背景位图进行复制，使背景内存缓冲区中的图形始终连贯，以达到循环移动天空背景的效果。

变零星操作为集中操作

由于数据库的操作主要是磁盘操作，要进行各种约束控制，对于大数据量的操作而言，这种用于约束控制的时间就微不足道，但在本系统中每次读写的数据量只有几十个字节，如果频繁地操作数据库，就会占用较多的时间。解决这个问题的办法是建立一个动态数组（Delphi5.0以上提供）用于存放过程数据，等一条行数结束后集中存入数据库。

变窗体图形叠加为显示缓冲区位图叠加

目标位图经目标定位后利用位图的画布（Canvas）属性中拷贝矩形（CopyRect）方法对目标进行矩形变换。使用BrushCopy属性设置不同的CopyMode把目标由正、反两幅位图合成。首先用或位图拷贝到背景内存缓冲区指定矩形中的屏蔽背景，再用与位图拷贝到背景内存缓冲区指定矩形中合成前景。

再通过瞄准镜位图和背景内存缓冲区内容进行与操作，显示瞄准锐。最后由背景内存缓冲区利用API函数高效的传输到窗体的画布中进行显示。由于使用背景内存缓冲区方法一次性传送内存位图到显示内存，使所有图像一次刷新，提高了图像的平滑度。

结语

该模拟器已用于双37高炮训练，只要将提前点的计算公式作适当修改，就可以用于25炮或57炮的训练。