模拟训练软件（通用8篇）
模拟训练软件 篇1
0 引 言
某型雷达火控系统与××高炮或××高炮组成自动化地面防空系统, 担负全天候搜索、发现、捕获、跟踪空中目标, 连续测量目标坐标和计算并输出高炮射击诸元的作用。因此, 为充分发挥防空武器系统的战斗力, 对某型火控雷达操作和维修训练要求很高。
某型火控雷达模拟训练系统是针对目前雷达训练手段相对落后、实装依赖性强、自动化和智能化程度较低、难以满足部队雷达装备训练要求而开发和研制的模拟训练设备。
该系统具有基于Windows开发的故障训练软件平台及逼真的物理环境, 有效地应用计算机多媒体、人工智能及计算机仿真技术, 采用虚拟与现实相结合的手段, 构建雷达工作物理环境, 能准确地模拟雷达的正常工作状态和故障现象。受训人员可在此环境中进行开关机操作训练、搜索跟踪训练、检查调整训练和故障修理训练。
1 系统结构
对于雷达这样的复杂电子装备, 其故障的诊断及定位过程十分复杂。故障涉及的电路复杂, 元器件繁多, 要达到较好的训练效果与模拟程度, 必须提供接近实装的物理环境。基于上述指导思想, 设计时采用虚拟与现实相结合的结构模式:
a) 构建雷达操作机柜的组合面板, 作为雷达基本硬件环境, 建立一个逼真的人机交互操作界面 (环境) 。
b) 由计算机模拟仿真雷达组合内部结构、电路板结构以及实现各组合的逻辑控制, 从而构成系统完整的物理环境。
c) 计算机对雷达面板进行控制, 模拟雷达的正常工作状态和故障现象, 通过对面板电压表、电流表、指示灯和显示器的观察可判断故障现象。
d) 利用系统提供的虚拟测量工具, 对雷达组合面板插孔以及计算机显示器上的三维雷达组合电路、电路板进行模拟测量, 能够对故障进行诊断、隔离和定位, 实现维修训练。
e) 利用计算机数据库技术, 实现对训练过程的记录, 为判定和分析提供数据。
系统结构模式如图1所示。
系统设计时充分利用先进、成熟的微电子、图像处理、多媒体和计算机通信等技术, 软硬件采用模块化、积木式结构, 使系统具有很强的通用性和可扩展性。
2 硬件组成
模拟器硬件结构如图2所示。
3 主控软件
3.1 软件结构
模拟器处于监控状态时, 主控程序需要对各数字通道、模拟通道、距离/角度数据进行适时采集, 并对采集到的数据进行处理, 控制模拟器状态;为了满足模拟训练系统的适时性、快速性要求, 需要对多个任务进行分割。这些任务中的1个或多个是对时间要求严格, 而且易被其他任务的运行所干涉。比如要保证对距离数据、方位角/高低角数据的采集不被界面事件响应中断, 从而保持数据采集的连续性, 因此在主控程序中使用了多线程技术, 将用户界面处理放在一个线程中, 将数据采集操作放在其他线程中, 根据任务模块划分, 进一步将数据采集、数据处理、状态控制再细分到多个线程中。这样, 在用户对界面进行操作时, 操作系统将进行线程切换, 为其他线程提供完成任务所需的时间。此外, 采用多线程的设计还可以提升多处理器主控计算机的性能, 即使在单处理器上, 多线程数据采集程序也能够获得更高的性能。
模拟训练系统主控框图如图3所示。
主控程序的开发使用LabWindows/CVI开发平台, 充分利用其多线程技术的优势。与Windows SDK threading API (Windows 软件开发工具包线程API) 相比, LabWindows/CVI的多线程库提供了很多性能优化, 比如在图3中提到的线程池 (Thread pools) , 利用它可以帮助用户将函数调度到独立的线程中执行, 最小化与创建和销毁线程相关的开销。
主线程池派生线程主要处理模拟器各种操作数据, 包括按键、旋钮、手轮等, 只要状态变量Bit_State、HD_State、AD_State为真, 模拟器硬件状态一直处于被监控状态。当采集到的数据发生变化, 那么就会触发相关指令集, 其结果由I/O卡、D/A卡输出, 使模拟器响应操作改变状态。
次线程池主要处理非常规事件, 比如雷达接到指令进入扇扫或圆扫, 这样的事件并不是一直保持, 并且一旦触发将会保持一段时间, 不能影响整机监控的适时性, 因此采用了由次线程池派生的方式。
3.2 程序代码
程序代码如下:
3.3 数据保护与避免死锁
在多线程程序中, 数据保护是一个非常重要的问题。理论上讲, 对于全局变量、静态局部变量、动态分配变量, 只要有不止1个线程需要对其进行访问, 都有可能造成数据失效, 发生间歇性的逻辑错误。其原因主要是因为在多线程程序中, 操作系统让一个线程的代码执行一段时间 (被称为时间片) 后, 暂停这个线程的运行而切换到另外的线程继续运行。当一个线程正在处理变量A时被中断, 然后此变量又被其他线程进行赋值等操作, 当再切换回来时, 数据A已经发生变化, 使程序出现错误, 而这样的错误在程序调试时很难被发现, 因此一定要进行数据保护。
LabWindows/CVI Utility Library提供了3种保护数据的机制:线程锁、线程安全变量和线程安全队列。使用线程锁方便快捷, 已经能够满足主控需求。
线程锁实际上是对需要保护的数据上锁, 在程序初始化时, 调用CmtNewLock函数来为每个需要保护的数据集合创建线程锁。线程对变量进行访问时必须调用CmtGetLock函数获取线程锁对象, 也就是获得此变量访问权限, 使用完后再调用CmtReleaseLock函数来释放线程锁, 供其他线程请求。CmtGetLock可以被多次调用, 但是每一次调用后都需要释放。在程序退出时, 调用CmtDiscardLock函数来释放线程锁资源。程序运行时, 操作系统只允许一个线程获得特定的线程锁对象, 这样就保证了此变量的安全。 但是, 如果当2个线程同时等待对方持有的线程锁定对象时, 就会进入称为死锁的状况, 如果用户界面线程发生死锁, 那么它就不能响应用户的输入, 用户必须非正常地结束程序。死锁现象只有在线程同时获取线程锁时才会发生。所以可以使用简单的规则来避免这种死锁。当需要获取多个线程锁对象时, 程序中的每个线程都需要按照相同的顺序来获取线程锁对象。
4 结束语
基于多线程技术设计的雷达模拟训练系统主控软件, 实现了各部组件监控的快速采集与状态控制, 操作方便, 运行稳定, 能够完成该型火控雷达的多种训练要求, 该系统现已投入使用。
参考文献
[1]王建新, 杨世凤.LabWindows/CVI测试技术及工程应用[M].北京:化学工业出版社, 2006.
[2]BEVERIDGE J, WIENER R.Win32多线程程序设计[M].侯捷, 译.武汉:华中科技大学出版社, 2004.
模拟训练软件 篇2
日期;2021.10.28
班级： 19会计二班
姓名: 胡涛
学号: 02
1.实训目的
总账管理系统日常的业务处理，输入和处理各种记账凭证，完成记账工作、查询和打印输出各种日记账、明细账和总分类账，同时对部门、项目、个人往来和单位往来辅助账进行管理，并对期末会计业务进行处理，包括期末转账业务、试算平衡、对账以及结账。最后应用UFO报表管理系统进行报表处理，对总账管理系统和其他业务系统编制各种会计报表，对报表进行审核汇总，生成各种分析图，并按预定格式输出报表。
2.实训内容
首先进行凭证的管理，填制凭证审核凭证和记账，记账凭证是总账管理系统的起点，先设置凭证类别再根据相关业务填制凭证，填制完凭证后由出纳进行签字，审核完后交由主管审核，待主管审核完毕后记账。记账完成后
设置自动转账，主要是自定义转账、对应转账、销售成本转账、汇兑收益转账、期间损益转账。自动转账完成以后进行对账，计算机自动记账以后检查相应数据是否正确，试算是否平衡并进行相应的修改，若出现错误应恢复记账前状态进行修改。对账正确后进行结账，每个月只能结账一次，计算机自动完成。
3.实训操作步骤（详细）
案例4
1.开机。
2.打开系统管理，以系统管理员身份注册进入，新建账套输入公司信息以及相关人员信息和职务。
3.账套的输出和引入：在系统管理窗口→账套→引入案例3的账套。
4.打开企业应用平台，注册“登录”，选择操作员002，账套“北京亚新科技有限公司”操作日期“2016.1.31”。
5.填制凭证：“财务会计”—“总账”—“凭证”填制凭证，选择新增凭证，根据业务输入制单日期、附单据数、摘要、科目名称，借贷方发生额。全部输入完毕后点击保存。
6.增加辅助核算： 银行科目时，且结算方式设置中要进行票据管理时在选项中设置支票控制，输入结算方式和票号以及发生日期。辅助核算供应商往来时输入货物的相关信息（如件数、箱数）同理可设置外币核算、部门核算、客户往来、个人往来、项目核算的辅助核算。
7.查询凭证：“总账”—“凭证”—“查询凭证”选择输入查询条件单机辅助条件，双击某行凭证就可以显示该张凭证。
8.删除和冲销凭证：“总账”—“凭证”—“填制凭证”点击（作废/恢复），此时凭证左上角会显示红色作废字样，表示该凭证已作废，不保留已作废凭证则选择“整理凭证”选择要整理的月份单击确定选择要删除的作废凭证。冲销时点击“冲销凭证”系统会自动生成一张红字冲销凭证。
9.出纳签字：输入保存完凭证后进行出纳签字，这时要切换至“003”执行“总账”—“凭证”—“出纳签字”输入查询条件进入出纳签字界面，单击签字按钮进行出纳的签字操作，单击下一张继续对其他收、付款凭证进行签字。
10.审核凭证：切换至“001”执行“总账”—“凭证”—“审核凭证”输入查询条件单击确定进入凭证审核列表，双击要审核的凭证单击审核进行审核员的签字操作。
11.凭证记账：“总账”—“凭证”—“记账”进入记账窗口，选择要记账的范围，单击全选，单击记账按钮，弹出期初试算平衡表，单击确定开始自动记账并弹出记账完毕提示框。
12.取消记账：“总账”—“期末”—“对账”进入对账窗口。按住Ctrl+H弹出恢复记账前状态，单击最近一次记账前状态，输入口令，弹出记账恢复完毕。
13.账簿查询：“总账”—“账表”—“科目帐”进行余额表、总账、明细表查询基本会计核算帐。“个人往来帐”—“个人往来清理”选择“显示已两清”单击“勾对”单击否，系统自动进行两清，并在两清栏里显示O。同理可查询“供应商科目明细账”“客户往来账龄分析”“部门帐”“项目核算帐”“出纳管理帐”
14.资金日报表：“总账”—“出纳”—“资金日报表”打开资金日报表查询条件对话框，输入查询的相关条件，选择有余额无发生也显示，单击确定。
15.账套备份输出
案例5
首先已“003”的身份进入“企业应用平台”
1.银行对账：单击业务标签，执行“财务会计”—“总账”—“出纳”—“银行对账”—“银行对账期初录入”打开银行科目选择对话框，选择科目“人民币”单击确定进入银行那个队长期初窗口，确定启用日期为2016.01.01，根据相关资料输入相关信息。输入银行对账单数据，单击增加，根据案例资料输入相关信息，单击对账，打开自动对账对话框，默认系统提供的对账条件，单击确定，显示自动对账结果对于一些应勾对而未进行勾对的账项进行手工对账。
2.输出余额调节表：“出纳”—“银行对账”—“余额调节表查询”进入银行存款余额调节表窗口，选择人民币点击查看。
3.自动转账：以002身份进入企业应用平台，执行“总账”—“期末”—“转账定义”—“自定义转账”单击增加按钮，打开转账目录设置对话框，根据案例资料输入转账序号、转账说明，选择凭证类别单击确定，单击增行按钮，根据案例资料选择科目和公式。
4.期间损益结转设置：“期末”—“转账定义”—“期间损益”进入期间损益结转设置选择转账凭证，输入选择“本年利润”科目单击确定。
5.转账生成：“期末”—“转账生成”进入转账生成窗口，选择自定义转账，在“是否结转”栏双击，显示Y，或单击全选单击确定，生成转账凭证，最后以001的身份进入企业应用平台审核该凭证记账。
6.期间损益结转生成：以002身份进入企业应用平台，执行期末—转账生成进入转账生成窗口，选择期间损益结转选项，类型设置为全选，单击确定生成转账凭证，以001身份进行审核记账。
7.对账：“总账”—“期末”—“对账”进入对账，将光标定在要进行对账的月份，单击选择按钮，单击对账，开始自动对账，单击试算单击确定。
8.结账：“总账”—“期末”—“结账”进入结账窗口，单击要结账的月份，单击下一步单击对账单击下一步，系统显示月度工作报告，单击下一步，若符合结账要求，系统将进行结账。
9.取消结账：“总账”—“期末”—“结账”选择要取消结账的月份，按Ctrl+Shift+F6激活取消记账功能，输入口令单击确认。
10.数据备份输出
案例6
1.启用UFO报表，建立一个新的报表，以001身份进入企业应用平台，单击总账—财务会计—UFO报表，单击日积月累的关闭按钮，执行文件—新建，报表名默认为report1.2.报表格式自定义：格式—表尺寸输入行数列数，单击确定。选择需要调整的单元区域执行格式—列宽行高设置，3.画表格线：选择报表要画线的区域执行格式—区域画线选择网线，单击确定。
4.定义组合单元：选择需要合并区域，执行格式—组合单元，单击按行组合或整体组合。
5.根据案例资料在对应单元格输入相关资料信息，执行格式—单元格属性，设置字体字号和对齐方式，单击单元类型，选择字符单击确定。
6.定义关键字：选择单元格区域，执行数据—关键字—设置选择要添加的关键字单击确定，根据实际情况进行偏移，单击确定。
7.定义单元公式：选择C4单元格，执行数据—编辑公式—单元公式—定义公式。单击函数向导根据案例资料输入相关公式。
8.定义舍位公式：数据—编辑公式—舍位公式打开舍位平衡公式对话框，根据资料设置条件。
9.保存报表格式：文件—保存，如果是第一次保存选择另存为，输入文件名。
10.编制报表与图形：处于数据状态，打开货币资金表rep文件，增加表页单击确定。录入关键字并计算报表数据，输入信息“北京亚新科技有限公司”2016年1月31日，单击是。执行舍位操作，执行数据—舍位平衡，系统会自动根据舍位公式进行舍位操作。
11.追加图表显示区域：在UFO报表系统中，打开货币资金表rep，单击格式/数据切换至格式状态，执行追加—行命令，追加15行，处于数据状态，选择数据区域，执行工具—插入图表对象，选择数据组为行选择操作范围为当前表页。输入信息，选择图表格式“立体成组直方图”单击确认。
12.编辑图表对象：双击选择主标题“货币资金分析”，执行“编辑”—“标题字样”—打开标题字样对话框。选择信息后单击确认。
13.调用资产负债表模板：单击格式/数据，切换到格式，新建空白页打开报表模板，选择信息单击确认，根据实际情况他报表格式，修改公式。
14.生成资产负债表数据：使报表处于数据状态，执行数据—关键字—录入命令，然后录入相应数据，单击确定，弹出是否重算第一页，单击是，生成资产负债表。
四：问题及处理结果
在进行“结账”时，遇到不能结账的情况，一开始从头查找数据比对后没发现问题，就继续重新开始记账审核，然后发现是有一个凭证出了问题，导致后续无法结账，进入001审核凭证记账后就可以继续结账了。
五：小结
此次实训让我对总账报表系统有了初步大致的认识，了解并学习了相关基础操作，学到了许多以前没有学过的专业知识与知识的应用，还提高了自己的动手操作能力。学会了如何利用用友软件进行总账和UFO报表的建立与管理，逐步了解基本操作和相关信息，在不断地摸索学习中，渐渐熟悉总账和报表系统的基本使用方法和功能。
1.教师点评
2.成绩
模拟训练软件 篇3
关键词：软件复用,雷达,模拟训练系统,开发模型
近年来, 软件复用 (Software Reuse) 研究重新成为热点, 被视为解决软件危机、提高软件生产效率和质量的现实可行的途径[1,2]。通过使用软件复用技术, 在进行应用系统开发的过程中, 可以充分利用现有的开发成果, 减少了包括分析、设计、编码和测试等在内的许多重复劳动, 从而提高了软件开发的效率。同时, 通过复用高质量的开发成果, 可以避免重新开发可能引入的错误, 从而提高软件开发的质量。
电子战装备是一种高科技的军用电子设备, 其作战效能与操作人员对装备的掌握水平紧密相关[3]。随着武器装备技术的不断发展, 新型雷达应运而生, 新型雷达系统结构复杂, 价格昂贵, 系统各个操作环节要求严格, 由于受场地、装备保障、训练经费等条件制约, 实际装备操作训练难以经常、大规模地进行[4,5]。为此, 开发不同型号雷达的模拟训练系统就十分重要。雷达模拟训练系统集仿真、计算机控制、通讯、数据处理等众多知识领域, 具有规模大、开发周期长等特点, 但不同雷达系统之间存在很多一致性和不变性。奠定了它们的可抽象性和可复用性的基础。
1 软件复用技术
1.1 软件复用的概念
软件复用是指将已有的软件及其有效成分用于构造新的软件或系统[6], 该软件成分可能是已有的软件成分, 也可能是为复用而专门设计开发的可复用软件成分。按软件复用所应用的领域, 可以将复用划分为横向复用和纵向复用两种[7]。横向复用是指复用不同应用领域中的软件元素。纵向复用则是指在一类具有若干共性的应用领域之间进行软部件复用。
1.2 软件复用的过程
应用软件的开发过程包含领域和需求分析、设计、编码、测试以及维护等几个阶段, 在各个阶段的工作中都会存在重复的工作, 都可以引入软件复用思想, 按照复用的过程将复用分为下面3个层次:
(1) 需求复用。包括对领域知识、软件总体框架结构、项目计划、成本估计等的复用。
(2) 设计复用。包括对体系结构、设计模式以及分析建模方法、领域模型、软件功能模型等的复用。
(3) 组件复用。包括对功能模块、技术文档、用户界面、测试方法、测试用例等的复用。
基于复用过程的软件复用开发模型, 如图1所示。
1.3 软件复用的关键技术
实现软件复用的关键技术主要包括:面向对象技术、软件构件技术、领域工程、应用工程、软件构架、设计模式、软件工程、开放系统、软件过程和CASE技术等[8,9]。
2 基于软件复用的雷达模拟训练系统开发
2.1 开发的内容和特点
模拟系统开发的首要步骤是明确系统需求, 界定问题的规模和范围[10]。雷达模拟训练系统是对真实的雷达系统进行模拟, 操作手操作过程中, 能实时、直观地将真实雷达的工作过程和现象反映给操作手, 以提供逼真的训练环境。雷达模拟训练系统一般主要考虑以下几个方面的设计:界面设计、数据通讯、虚拟情报、过程模拟。
界面设计是雷达模拟训练系统中最重要的内容之一, 这部分内容包括人机交互界面、图形界面等。人机交互界面负责提供逼真的用户操作界面, 图形界面负责监控画面的模拟、实时数据显示等。虚拟情报的生成也是雷达模拟训练系统必不可少的内容, 可分为虚拟航路模拟和雷达回波数据模拟两部分。雷达模拟训练系统趋向网络化方向发展, 因此, 通讯功能的实现在系统中的地位尤其重要。雷达工作过程的模拟是雷达模拟训练系统的核心内容。
系统具有许多共同特征, 例如多个软件具有相似的程序结构。这些共性特征使得软件开发人员极易找出该类软件可复用的软件元素, 并且这些可复用的软件元素在工程实践中得到了多次实战任务和测试的检验, 这些客观因素为引入软件复用思想提供了有利的支持条件。
2.2 开发的步骤
按以下几个步骤进行系统的开发:
(1) 进行雷达模拟训练系统设计开发的领域分析和需求分析, 确定是否要重新构建设计新的领域模型, 确定软件系统的体系结构以及功能模块。
(2) 找出现有雷达系统软件中可以复用的成分, 并确定各个部分的可复用程度。不能通过复用得到的软件成分要重新进行建模或设计。
(3) 编码实现系统模块, 对通过复用得到的成分进行例化, 并将各个模块集成到要开发的目标系统中。
2.3 开发实例
某雷达模拟训练系统是为训练某大型雷达装备保障人员开发的一套半实物功能仿真系统, 为训练操作手提供逼真的训练环境。在训练系统的软件开发中引入软件复用的思想, 建立开发模型, 如图2所示。
系统主要由主控、辅助显控、显示终端、主控制台组成, 图3所示。主控负责系统参数的设置、指令的收发以及数据处理工作。辅助显控负责训练任务的设定、情报数据的生成。显示终端是模拟雷达PPI显示和A/R显示。主控台是硬件控制平台, 通过串口通讯向主控发送控制指令。
可以将训练系统的软件部分划分为几个主要的功能模块, 图4所示。主控程序模块、虚拟航路模块、情报数据模块、终端显示模块、通讯模块。
根据软件复用的要求, 对软件系统的需求、功能、界面等进行复用性分析, 确定各个模块是否可以复用以及其可复用的程度等方面的内容。虚拟航路、RCS数据库和情报数据3个模块是训练系统相对真实雷达新增的模块, 所以需要重新设计, 但这3个模块可复用于以后其他型号的模拟训练系统的开发, 可作为复用模块进行开发。
通讯模块包括主控计算机通过RS232与主控制台的通讯和主控计算机通过网络与终端显示的通讯, 实现数据和指令的接受和发送, 是训练系统的硬件接口, 在实际雷达中同样可以找到可复用的源代码。进行面向复用的设计时, 可引入抽象硬件接口类, 将对硬件接口的操作抽象为4种:打开、发送、接收和关闭。主控界面模块负责与用户交互及动态显示雷达状态信息, 可以复用实际雷达系统中的源代码。数据处理模块处理测量数据, 可以复用真实雷达中相应的部分, 并进行面向复用的设计。终端显示模块在某雷达系统中采用硬件实现的, 所以无法复用。重新用软件实现了训练系统的终端, 可复用于其他型号的雷达模拟训练系统。
经过从真实雷达系统到各分解模块, 再到可复用模块, 最后重新组装成训练系统软件的模块复用过程, 如图5所示。完成了系统软件的开发任务, 如图6为训练系统运行中截取的部分画面。
3 结束语
在工程软件开发过程中, 运用软件复用的思想, 结合雷达模拟训练系统的特点, 在软件的结构复用、类复用、模块复用等方面进行了积极的探索与实践, 有效克服了软件开发中经常出现的开发效率低、费用高、开发周期长、系统难以维护以及质量难以保证等问题, 整个系统达到了提供逼真训练环境的目的。
参考文献
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[9]黄靖, 赵海光.软件复用、软件合成与软件集成[J].计算机应用研究, 2004 (9) :118-119.
模拟训练软件 篇4
随着信息技术的发展, 雷达面临的电磁环境日趋复杂, 错综复杂的电磁环境对雷达装备的作战性能和生存能力都提出了严重挑战。而目前的训练手段和方式, 受到自然环境、装备状况、战术使用和技术水平等多方面的限制, 特别是受到复杂电磁环境构建的限制, 不能满足复杂背景环境下雷达训练的实战要求。基于半实物仿真的雷达训练模拟器不仅可以构建复杂的战场背景环境, 还能模拟逼真的雷达操控界面和响应, 具有仿真逼真度高、训练效益高等优点。对于这类复杂系统的仿真, 系统软件的设计起着至关重要的作用。本文针对舰载雷达, 采用层次和模块化思想对基于半实物仿真的舰载雷达训练模拟器软件进行设计实现。
1 模拟器功能及组成
1.1 模拟器原理及组成
舰载雷达训练模拟器基于半实物仿真技术, 利用采集的实装雷达中频数字信号对雷达的目标、杂波和干扰效应进行中频模拟, 以注入的方式与实装信号处理机进行对接, 并与实装雷达后端构成闭环回路, 既实现与实装一致的操控和显控仿真模拟, 也实现了雷达复杂电磁环境效应和操作响应的模拟。系统主要由态势设置与管理模块、信号生成模块、雷达信号处理与显控模块和考核评估模块等4部分组成。其结构如图1所示。
1.2 模拟器功能
舰载雷达仿真训练模拟器主要用于雷达职手进行复杂电磁环境下装备操作技能和战术模拟训练。其功能主要如下:①具有态势设计、训练过程实时控制与导调功能;②具有在雷达训练台上模拟生成目标和复杂电磁环境信号的功能, 包括目标、海杂波、地物杂波、各种干扰和噪声信号的模拟与显示;③具有雷达的信号处理、数据处理、视频处理和变频等操作响应模拟功能;④具有训练量化考核评估功能。
2 模拟器软件设计
2.1 模拟器软件特点
舰载雷达仿真训练模拟器集多种学科知识为一体, 涉及到的仿真模型和软件非常多, 软件结构也比较复杂。因此, 该模拟器软件在设计时采用了软件工程设计思想进行管理和协调, 大大缩短了开发时间, 提高了开发效率。其主要特点如下:
层次化:该软件设计时按照功能需求进行层次划分, 软件结构层次清晰, 易于理解, 便于分工协作;
模块化:对分层后的软件按照功能需求划分为不同的模块, 对每个模块进行独立的设计、开发、修改、测试, 易于全系统开发管理和测试;
专业性:以各学科专业知识进行模块划分, 易于集中人才进行建模和软件开发;
可移植性:将与硬件直接联系的软件划为一类, 其它软件在涉及到硬件设备时可以采用虚拟外设的技术, 使仿真软件具有通用性, 易于移植;
易调试性:协议接口统一规范, 易于整体调试。
2.2 模拟器软件组成
舰载雷达训练模拟器不仅要具有较强的训练功能, 还要为受训人员进行各种训练提供逼真的训练环境, 模拟器软件围绕该中心目的进行软件开发。根据层次化和模块化设计思想, 本文将模拟器软件按其功能实现划分为3级结构:总系统级、分系统级、功能模块级。其中, 总系统级即舰载雷达训练模拟器软件总体;分系统级是对总系统级功能实现进行模块分解形成, 主要包括态势设置与管理模块、态势解算模块、信号仿真模块、考核评估模块等软件包;功能模块级是对每个软件包功能实现进行模块分解形成, 每个软件包由许多功能模块组成, 这些模块是模拟器软件开发的基本功能单元。其结构组成如图2所示。
2.3 模拟器软件模块设计实现
2.3.1 态势设置与管理模块
态势设置与管理模块是教练员训练组织管理和模拟器系统控制模块, 其功能主要有两方面:一是根据作战计划进行训练态势编辑、设置与显示, 主要包括训练海区、目标、复杂电磁环境等编辑与设置;二是根据训练情况进行训练进程导调控制和态势文件存储、回放等系统运行控制功能。
该模块仿真主要通过地物环境设置、气象环境设置、训练平台设置、多目标设置、干扰设置、态势显示模块、训练态势管理、训练进程控制等功能模块进行实现。
2.3.2 态势解算模块
态势解算模块是态势设置信息和雷达动态探测威力计算模块, 主要功能是对训练平台运动轨迹、训练海区、海洋和气象环境、目标和干扰环境等信息进行解算, 产生与时间一一对应的训练平台运动点迹、地杂波、海杂波、云雨杂波、多目标点迹和干扰控制等数据, 并根据解算的动态数据和雷达性能, 计算动态的雷达探测威力和进入雷达探测威力的目标、地物和云雨等信号, 进而控制信号产生模块产生一帧帧的杂波、目标和干扰等信号。
该模块功能主要通过训练平台点迹计算、地物环境解算、气象环境解算、目标环境解算、干扰参数解算、雷达探测威力计算等功能模块实现。其实现流程如图4所示。
首先把设置的运动平台运动轨迹根据速度进行离散计算, 形成运动时间与运动平台位置一一对应的数据信息;然后根据每一时刻运动平台的位置依次把地物、海浪、云雨、干扰设置参数解算成与运动时间一一对应的数据帧;最后根据每一时刻运动平台的位置和环境要素, 计算进入雷达探测范围的地物、云雨、目标和干扰信号。
2.3.3 信号仿真模块
信号仿真模块主要是根据态势解算的每一时刻的运动平台数据、地物杂波数据、海杂波数据、云雨杂波数据、目标数据、干扰数据, 控制产生与设置方位、距离和类型等一致的各类信号, 对其进行信号强度和起伏等目标特性调制, 形成包含强度、起伏特征的雷达中频数字信号。
该模块功能主要由目标回波模拟模块、杂波信号模拟模块、干扰信号模拟模块和目标特性仿真模块等功能模块实现。
2.3.4 考核评估模块
考核评估模块主要功能是对仿真训练考核数据进行实时采集, 并根据评分准则对训练效果进行量化打分, 客观评估参训人员的训练效果。
该模块功能主要由数据采集模块和成绩自动生成模块等功能模块实现。数据自动采集模块是通过建立数据库, 实时接收并存储雷达半实物训练台的目标、杂波、干扰数据和雷达操作响应后的数据进行实现;成绩自动生成模块是基于层次分析法建立考核评估体系, 并结合考核标准进行模块设计实现, 实现后的模块读取数据库中存储的采集数据进行成绩量化生成。
3 信号仿真中主要数学模型
3.1 目标回波仿真
为了更加逼真地模拟雷达目标回波强度和起伏特征, 目标回波模拟首先是把采集的真实雷达目标回波数据根据态势设置的要素进行强度调制, 然后在输出目标回波时, 根据目标的RCS值, 按照天线扫描周期, 进行强度的随机起伏调制。其中, 强度计算模型如式 (1) 。
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式中:Pr为雷达接收到的目标回波功率;Pt为雷达发射脉冲功率;G为雷达天线增益;λ为工作波长; σ为目标的雷达截面;R为目标至雷达的斜距;Gp为信号经过前端的各级功率放大增益;Ls为中频拄入点之前的损耗;F为天线方向图传播因子;La为双程大气传播损耗。
目标起伏调制模型如式 (2) 。
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其中, σ为目标的雷达截面;undefined为目标的平均RCS大小。对于面向雷达飞行的小喷气飞机, 取k=1, 此时为SWⅠ分布。对于直升机等飞机, 取k=2, 此时为SWⅢ分布;对于喷气飞机和大型民航飞机, 取k=脉冲积累数, 此时为SWⅡ分布;对于舰船、侧视导弹, 取2倍脉冲积累数, 此时为SWⅥ分布。
3.2 杂波回波仿真
杂波回波模拟是按雷达分辨单元把雷达视距范围内的地/海面网格化, 分成一个个的杂波单元, 然后根据每个杂波单元的雷达截面积和目标幅度起伏特性对采集的杂波单元数据进行调制实现。每个雷达分辨单元的杂波回波信号计算模型如式 (3) 所示。
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式中:Pr为雷达接收到的杂波回波功率;Pt为雷达发射脉冲功率;τ为雷达发射脉冲宽度;G为雷达天线增益;λ为工作波长; σ0为目标的雷达截面;R为目标至雷达的斜距;Gp为信号经过前端的各级功率放大增益;Ls为中频拄入点之前的损耗;F为天线方向图传播因子;La为双程大气传播损耗;θB为天线波束宽度;φ为雷达波束的俯角。
3.3 干扰信号仿真
干扰信号仿真是按距离单元在全量程、全方位产生的噪声数据 (功率带宽积为固定值, 带外噪声数据强度减半) , 噪声的强度根据噪声源功率、与雷达的距离、干扰方程来确定。噪声数据输出显示时, 用天线方向图调制该噪声输出显示。干扰计算模型如式 (4) 。
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式中, Pj为雷达接收到的干扰信号功率;Ps为干扰发射功率;Gj为干扰机天线的增益;G (θ) 为雷达天线在干扰方向的增益, 根据雷达的天线波瓣图求得;γj为干扰信号与雷达信号的极化失配损失系数;Rj为干扰机距离雷达的距离;Gp为信号经过前端的各级功率放大增益;λ为工作波长;Ls为中频拄入点之前的损耗;F为天线方向图传播因子;La为双程大气传播损耗。
仿真实现后的雷达回波信号在模拟器P上显示效果如图4所示。
4 模拟器软件工作流程
模拟器软件分别采用VC++6.0编程软件和SQLServer 2005 数据库软件作为开发工具进行软件和数据库开发。软件工作流程如图5所示。
系统运行开始后, 首先根据训练想定编辑或调用训练态势, 并解算态势信息, 形成与训练时间一一对应的目标、地物杂波、云雨杂波、干扰等数据帧, 每一帧数据控制信号产生模块产生相应的目标、杂波、干扰信号, 然后信号仿真模块对这些信号进行相对应的强度和起伏调制, 最后将信号与显示模块进行处理显示。一帧结束后依次开始下一帧数据下发、处理与显示, 同时显控处理模块产生相应的信号处理和变频响应。如无下一帧数据, 则系统运行结束。
5 结语
本文按照层次化、模块化设计思想, 从舰载雷达仿真训练模拟器功能需求出发, 对模拟器软件进行分层、分模块设计实现, 并建立了模拟器软件的体系结构。在这种设计模式下开发的模拟器软件, 不但软件框架结构清晰, 易于理解, 而且软件易于维护、修改、扩展和模块移植。该软件已成功应用于某型舰载雷达仿真训练模拟器, 模拟器系统运行稳定、功能完善、仿真逼真度高, 具有较好的训练效果。
参考文献
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杀毒软件功能全模拟 篇5
Internet网络中既有日暖风香, 也有狂风暴雨, 网络中疯狂传播的病毒木马, 让人们对Internet“爱之深、责之切”, 即使专业水平再高的工作人员, 有时也不能幸免病毒木马的攻击。为了让上网安全无忧, 很多人使用杀毒软件作帮手, 网络安全的确得到了有效保障。然而, 现在某些杀毒软件动辄推送一些通知, 诱惑用户收费升级, 这虽然可以增加一些新的安全功能, 但是仔细推敲之后不难发现, 它们中的大多数都能通过系统配置免费获得!本文对杀毒软件一些安全功能进行全模拟, 希望大家能从中受到启发。
模拟上网控制功能
某些杀毒软件的收费版本支持上网控制功能, 合理利用该功能, 可以对单位内网中的特定帐号用户上网时间进行按需控制, 确保内网上网安全稳定。其实, 这种上网控制功能, 完全可以通过系统自身力量模拟获得。
例如, 要想让本地系统中的标准用户帐号每上网一小时后, 自动断开网络连接时, 可以进行如下设置操作:首先用鼠标右击桌面上的“计算机”图标, 从右键菜单中选择“管理”命令, 切换到计算机管理窗口, 依次展开该窗口左侧区域中的“系统工具”、“事件查看器”、“Windows日志”、“系统”节点上, 在“系统”节点右侧区域处, 找到系统开机事件, 也就是ID标识为“12”的事件记录。用鼠标右键单击该记录选项, 从弹出的快捷菜单中, 单击“将任务附加到此事件”命令, 展开任务计划创建对话框。
在这里将任务计划名称输入为“控制上网连接”, 当出现如图1所示的向导提示时, 勾选“Start a Program”选项, 单击“Next”按钮;下面单击“Browse”按钮, 从弹出的文件选择对话框中, 将“C:WindowsSystem32Netsh.exe”文件选择并导入进来, 同时将该文件参数设置为“Interface Set Interface‘本地连接’Disabled”, 该参数作用主要是切断本地系统的网卡连接, 以达到控制上网连接目的, 最后单击“Finish”按钮完成设置操作。
将鼠标定位到“系统工具”、“任务计划程序”、“事件查看器”节点上, 打开该节点下对应事件的设置对话框。选择“触发器”标签, 进入对应标签设置页面, 勾选“发生事件时”选项, 单击“编辑”按钮, 选中其后界面中的“延迟任务时间”选项, 并将延迟时间设置为“60分钟”, “确认”后保存设置操作。如此一来, 任何用户以标准帐号登录进入本地系统后, 上述事件任务都会自动触发运行, 那么该用户在上网访问1小时后, 对应系统的网卡设备将会被强行禁用掉, 这时本地系统自然就无法继续上网连接了。
模拟访问拦截功能
支持个性化的访问拦截, 避免恶意连接偷偷进入服务器或其他重要系统, 是许多收费版杀毒软件对外兜售的一个重要“卖点”。实际上, 要保护重要主机或服务器中的隐私安全, 避免恶意用户连接并进入其中, 只要使用好Windows系统内置的防火墙就行。比方说, 需要禁止任何用户通过外网连接重要主机系统时, 我们完全可以在重要主机系统中通过定义防火墙入站规则, 来达到这种控制目的。
对于连接了外网的重要主机系统来说, 要想拦截恶意用户对它的连接访问, 可以配置防火墙规则, 让其切断所有入站连接。依次单击“开始”、“运行”命令, 弹出系统“运行”对话框, 输入字符串命令“secpol.msc”, 单击“确定”按钮, 打开重要主机系统的本地安全策略控制台窗口。
在该窗口左侧显示区域, 将鼠标定位在“安全设置”、“高级安全Windows防火墙”节点上, 通过双击鼠标方法, 进入如图2所示的高级防火墙属性对话框。选择“公用配置文件”标签, 在对应标签设置页面中, 将防火墙状态设置为“启用”, 将入站连接设置为“阻止所有连接”, 将出站连接设置为“未配置”, 单击“应用”按钮让设置正式生效。同样地, 依次切换到“域配置文件”标签页面、“专用配置文件”标签页面, 将防火墙状态启用起来, 同时将入站连接选择为“阻止所有连接”。完成上述设置任务后, 恶意用户就不能从外网连接访问重要主机系统中的任何隐私数据了。
当然, 上述设置有点极端, 容易造成合法的远程桌面连接、局域网访问不能成功。为了保证正常工作不受影响, 我们在进行了上述设置操作后, 将鼠标定位到高级安全防火墙下的“入站规则”节点上, 打开它的右键菜单, 单击“新建规则”命令, 在其后弹出的“新规则创建”对话框中, 为正常的网络连接设置允许入站规则, 这样就能达到安全于工作两不误的目的。
模拟假冒识别功能
伴随在线支付的兴起, 针对在线交易进行的网络诈骗现象层出不穷, 例如许多网站通过虚假购物、虚假中奖、虚假广告等方式进行网络钓鱼假冒诈骗。为避免假冒诈骗现象, 现在很多杀毒软件的收费版, 开始集成假冒伪劣发现功能, 通过识别钓鱼网站的技术来拒绝访问存在假冒伪劣现象的恶意站点。其实, 对付这些假冒诈骗现象, 只要使用IE8以上版本浏览器内置的“Smart Screen筛选器”功能 (相关功能在其他类型浏览器中也存在) , 同样能模拟出收费杀毒软件的假冒识别功能。
当使用IE8以上版本浏览器尝试访问某个疑似钓鱼网站时, 如果该网站已经被微软公司的恶意网站数据库记录, 那么“Smart Screen筛选器”功能就会自动打开阻止对话框, 提醒用户谨防假冒诈骗。当然, IE8以上版本浏览器的“Smart Screen筛选器”功能还没有被开启的话, 我们不妨在IE浏览器窗口中依次单击“安全”、“Smart Screen筛选器”, 打开“Smart Screen筛选器”选项, 就能开启该功能了。
微软公司恶意网站数据库收录的内容往往有一定的时间延迟, 也就是说“Smart Screen筛选器”功能有时不能自动识别出某个网站究竟是否是钓鱼网站, 这个时候我们可以根据访问现象, 自己判断陌生网站是否存在钓鱼现象, 一旦确认该网站也是钓鱼网站的时候, 必须及时向微软公司在线汇报, 谨防其他用户再次上当受骗。在汇报不安全站点时, 可以在IE浏览窗口中, 依次点选“安全”、“Smart Screen筛选器”、“报告不安全网站”选项, 之后在如图3所示的页面中设置好报告内容。
当然, 假冒诈骗有时还会用虚假链接的方式诱导用户, 一旦用户随意点击了这个虚假链接, 不但会被引诱到其他恶意网站中而造成数据隐私的外泄, 而且还可能直接遭遇病毒、木马的袭击。因此, 预防这类假冒诈骗现象最有效的办法, 就是不主动点击任何陌生的网页链接, 要是实在无法避开必须访问的页面时, 可以使用专业扫描工具进行安全测试。
对于安全要求较高的一些在线交易操作, 为了更好地防止误入假冒诈骗陷阱, 不妨在访问了真实的在线交易站点后, 及时将其手工添加到浏览器收藏夹中, 日后再次交易时直接通过收藏夹进入在线交易页面。安全、可信的在线交易页面, 几乎都是以“HTTPS”协议作为前缀的加密页面, 同时在初次访问时都要进行安全控件下载安装操作, 在对应页面的地址框中, 应该会出现安全证书标识, 点击之后能访问到站点的证书内容, 也能从这些细节中识别出假冒伪劣的在线交易站点。
模拟Ping防护功能
大家知道, 恶意用户使用Ping命令, 反复地、大量地向局域网中重要主机或服务器系统发送数据测试信息, 可以急剧消耗对应系统的CPU资源以及内存资源, 从而导致重要主机或服务器系统无法及时回应出现瘫痪现象。为了避免非法Ping命令攻击, 管理员往往只要在局域网重要主机或服务器系统中安装专业的收费安全工具, 进入到相关功能界面, 勾选“不允许别人用Ping命令探测本机”之类的功能选项即可。当然, 如果我们不想使用专业杀毒软件的收费功能时, 也能通过Windows系统内置防火墙程序, 来模拟Ping攻击防护功能。
如在Windows Server2008服务器系统中模拟Ping防护功能时, 先以超级用户身份登录服务器系统, 在该系统桌面中逐一单击“开始”、“所有程序”、“管理工具”命令, 从弹出的管理工具列表窗口中双击“高级安全Windows防火墙”图标, 打开如图4所示的Windows Server 2008服务器系统的高级安全防火墙界面。
接着将鼠标定位到该界面左侧显示区域中的“入站规则”节点上, 再单击操作列表区域处的“新规则”选项, 屏幕上将会自动弹出新建入站规则向导对话框。依照向导提示, 将新建防火墙的规则类型设置为“自定义”选项, 当屏幕要求我们指定与该防火墙规则保持匹配的应用程序完整路径时, 选中“所有程序”选项, 将该新建防火墙规则协议类型设置为“ICMPv4”, 并从低端口下拉列表以及远程端口下拉列表选中“所有端口”, 再将这个新创建的防火墙规则调整为“匹配所有IP地址”, 最后勾选“阻止连接”选项, “确认”后执行设置保存操作。这样, Windows Server 2008服务器系统就具有了Ping攻击防护功能, 恶意用户即使使用“ping-1 65500-t xx.xx.xx.xx”之类的字符串命令 (“xx.xx.xx.xx”为服务器IP地址) , 来实施攻击操作, 服务器系统运行性能一点也不会受到影响。
模拟下载限制功能
为防止某些恶意用户通过FTP程序利用默认开放的21端口, 对局域网中的服务器系统进行上传、下载操作, 现在一些杀毒软件的收费功能已将下载限制包含其中。其实, 善于使用Windows系统的高级防火墙功能, 生成一个限制21端口连接的入站出站规则, 达到模拟下载限制功能的目的。
软件模拟仿真可加速设计进程 篇6
为何需要模拟仿真?因为硬件实际情况是比较复杂的, 软件模拟可解决复杂性问题;另外还可加速上市时间, 在硬件没有正式上市或拿到手之前, 就可以编写软件;再有, 通过软件模拟硬件, 不会受到硬件的数量 (例如只有一两个) 的限制, 如果开发团队有多人, 而参考板只有一两块, 开发进程也不会受影响;最后, 航天军工等不太能在地面上完成系统的模拟和执行的地方。
因此, 长期以来, 用模拟工具是很多行业使用过的, 例如工业、电力、军工、网络通信、数学、物理等的模型计算, 即越复杂的系统, 越适合用软件模拟的方法来把复杂的问题解决。
风河公司的Simics可以模拟很多硬件, 从芯片的功能块、整个芯片, 到板卡、多板卡的机架, 直至最复杂的是全系统。这是因为Simics有三部分构成:脚本库、调试工具、模拟引擎。原则上模拟脚本写出来了, 放在库中, 什么都可模拟。
Michel说风河的客户反映, Simics最多节省60%的时间, 可以节省35%调试时间, 资本运营上的支出可节省一半。
Simics有三个特点:
*精确度高, 开发者不用担心与实际有落差。
*Checkpoint功能, 可以随时检查程序的过程, 即对程序过程拍照。这样可以把当时的状态和同事沟通。例如, 实际程序模拟时要运行10亿次, 物理时钟要3天, 软件模拟也许1小时就可完成。在这种情况下, 如果发现某个地方可能出错, 可以模拟出具体时间。因为程序出错不一定是运行的前几次, 而是多次以后。“出错稍纵即逝, 我们可以定格在某个1秒钟, 像照x光片。”Michel说。
“商道”模拟实验软件教学体会 篇7
“商道”模拟软件是一款经营仿真类模拟软件, 在模拟中学生扮演总经理以及生产、市场、财务等部门的高级管理人员, 根据现代企业管理知识, 对该公司每年的经营做出一系列决策, 并与由其他学生扮演的虚拟公司竞争。决策涉及企业发展的各个方面, 以企业战略管理理论为主, 同时还穿插着金融、贸易、会计、期货、投资、电子商务等众多学科的知识点, 最大限度地模拟一个公司在国际化市场竞争条件下的真实运作状况。
学生们作为虚拟公司的领导人和几个重要职能部门的负责人, 组成决策团队, 需要在电脑提供的公司经营现状基础上, 利用企业的各种资源, 各部门职能统揽全局, 运筹帷幄, 并参与同行业的其他公司的竞争、竞赛。竞赛的结果以公司的综合加权总值作为评估标准。该软件以企业管理模拟为基础, 让学生依据模拟的市场行情和计算机反馈的其他市场信息, 在特定的时间内上机研究“市场”行情, 了解“企业”经营状况。并依据这些信息做出“经营”决策。这些决策是否合理将直接反映在“企业”的股价变动以及其他技术指标的变动上。
“商道”模拟仿真系统, 虚拟了现实环境中的商战要素, 提供了一个很好的商战模拟仿真平台, 几乎融会贯通了工商管理专业所有课程的核心概念和理论。
在商战模拟仿真系统的学习中, 学生首先要有明确的战略目标, 并为此确立战术层面的行动计划, 同时, 需要有相当的人际交往能力和领导能力, 与其他人共同协作, 才能完成使命。在商战模拟中, 学生可能会犯很多错误, 每一个错误都可能会给公司的业绩造成不可挽回的损失, 学生也在犯错中学到最可宝贵的实战经验, 尤其是战略性的宏观思考问题的能力, 避免“一叶障目, 不见泰山”。在商战模拟中, 学生可以从全局到部门考虑和分析问题, 从而历练了学生系统性思考问题的能力。
二、“商道”模拟实验过程
我校的“商道”课程实训分为3个阶段进行。第一阶段为学生熟悉软件操作及相关数据、项目等相互关联程度的体验阶段。这一阶段实训的目的是让学生初步掌握“商道”操作方法与规范, 熟悉模拟比赛的相关规定, 加强学生对市场竞争状况以及网络市场环境的理解和认识。第二阶段为学生以团队为单位进行模拟比赛阶段。这一阶段实训目的是为了发挥学生个人专业知识和特长, 培养学生团队协作精神和学生相互间沟通和协调能力, 以此加强学生对市场竞争状况以及网络市场环境的理解和认识, 通过有价值的决策模拟来提高学生团队商业判断力。第三阶段为学生以个人为单位进行模拟比赛阶段。这一阶段实训目的是为学生提供一个完整的商业实践平台来整合学生所学的各门知识和技能, 以加强学生对市场竞争状况以及网络市场环境的理解和认识, 通过有价值的决策模拟来提高学生的个人商业判断力和决策能力, 有助于学生进一步了解专业理论与商业实战之间的差距。
三、“商道”模拟实验中学生比较容易产生的问题
在我们实际应用软件进行授课过程中, 发现学生易出现以下问题:
1. 学生自学能力较差。
“商道”模拟软件在工商管理学院作为战略管理课程的课下作业, 同时面向全校学生作为素质教育选修课。教师从学生一接触该软件就告知学生要课下自学与该软件相配套的一系列读物, 如《快速注册指南》、《学生用户手册》、《商道攻略》等, 以明了软件中各项指标的意义、彼此相互关联度。但是学生自学能力较差, 遇到问题不是从自学着手自我解决, 而是打电话向老师求教。上该课的老师曾有过一晚上接二十几个学生电话的经历。
2. 学生上手战略不明确。
许多学生刚刚接触到此类模拟软件, 由于学科的差异, 除工商管理学院和商务学院商务策划专业的学生外, 其他各系的学生都没有学过战略管理课程, 因此, 在做第一年决策的时候遇到的困难较大。学生习惯于按软件的固定顺序机械地执行操作, 学生在战略制定上花费的时间很少, 小组成员也没有认真讨论过既定的战略模式。
3. 知识融会贯通能力较差。
学生在做决策时, 相当一部分学生就模拟软件而模拟, 抛开了所学的理论知识, 不能将知识真正融入到决策当中;还有部分学生虽然能够将所学知识在一定程度上融入到决策当中去, 但就事论事, 忽视了知识之间的融会贯通, 将知识割裂开来考虑问题。
4. 团队协作能力不高。
“商道”模拟需要团队协作, 每个小组3～4名组员, 需要组员与组员之间、组员与组长之间保持良好的沟通和协作。在模拟中我们发现, 一些组员由于自己时间紧, 还有一些组员因为不在一个学院联系不便, 将最终的决策权全部交给组长, 自己根本就没有参与其中;还有个别组因为意见相左, 导致各自为战, 每个人都提交一份决策, 失去了团队模拟的意义。
5. 学生听老师讲基本操作时不认真, 部分学生存在满不在乎情绪。
在上最初几节课关于如何操作该软件的讲解时, 部分学生表现出满不在乎情绪, 听讲不认真, 自以为计算机操作水平高, 软件很简单。等真正上手操作, 遇到了很多问题, 不得已硬着头皮问老师。因此, 教师在上课之前首先强调学习该软件具体操作方法的重要性, 操作不当, 会对模拟成绩有很大的影响。
6. 部分学生持有临时抱佛脚的心态, 临到最后期限才提交决策。
部分学生认为软件操作简单, 没有给予足够的重视, 在时间充裕的条件下没有及时做决策, 而是等到提交决策的最后期限到了, 才匆匆忙忙做决策, 导致决策效率与效果都不好。
7. 学生的计算机能力有待提高。
除了软件必要的操作, 一些学生对计算机的应用能力有待提高。有部分学生不熟悉Excel的基本功能, 甚至有个别学生不会安装软件。
四、“商道”模拟实验学生的主要收获
1. 通过在实践中摸索, 在实践中认知, 提高学生对企业战略决策的直观认识和把握, 加深学生对战略管理基本理论的理解, 在战略管理理论的前提下综合把握各学科知识理论, 提高学生对各类知识的融会贯通能力。
2. 有助于学生进一步了解理论与实践之间的差距。学生在课堂上所学的理论知识有限, 没有一个衡量的尺度使学生清楚自己的理论水平究竟有多少, 片面的理解导致了学生对所学理论知识及现实状况的歪曲与不同程度的漠视。通过“商道”模拟, 特别是结果的直观体现以及分组对抗的成绩结果, 使得学生对自己所掌握知识和现实的联系有了更加深刻的认识, 特别是部分学生产生了自学及问老师问题的冲动与行动。
3. 培养学生团队协作精神。虽然或多或少地存在着小组内部沟通不畅的状况, 但是从学生的总体以及长期的模拟结果来看, 学生的团队沟通能力、协作能力都有了很大程度的提高。
4. 为我校工商管理学院经营决策模拟课程的顺利学习奠定基础。“商道”是作为工商管理学院工商管理专业的课下作业形式进行的, 其模拟成绩与实验报告成绩作为企业战略管理课程最终成绩的一部分。学生熟悉了软件的操作, 为下一门经营决策模拟课程奠定了基础。
5. 为我校在全校本科生及MBA学生中开设“商道”课程提供了经验基础。
五、“商道”实验课程总结
解决学生在商道模拟中易出现的种种问题, 需要学生和教师双方的共同努力和通力合作。对教师来说, 应在熟练掌握软件的同时, 向学生强调软件的重要作用, 提高学生对软件的重视程度, 为后来的模拟实验打好心理基础;对学生来说, 应该加强和提高自学能力, 改变传统学习习惯, 主动学习与软件配套的《学生手册》的相关内容, 掌握老师讲解的难点重点。
“商道”软件模拟无论对授课教师还是对学生都是一个很大的挑战, 因为在模拟的过程中学生可能提出各种问题, 软件也可能出现各种情况。这就要求讲授该课程的老师不但要有较强的计算机操作能力, 而且还要有企业战略、市场营销、物流、金融、财会等多方面的基础知识, 同时还要有较强的解决突发问题和事件的能力。对学生来说, 除了有基本的相关理论知识外, 还要有对知识融会贯通的能力、较强的分析能力和良好的人际沟通能力。当然, 这些都可以通过在“商道”模拟的过程中逐步学习和积累起来。
摘要：在使用“商道”模拟软件的过程中, 学生感受较深, 提高了理论应用能力。但部分学生由于种种原因导致模拟结果不理想, 而解决这些问题, 需要教师和学生的通力合作。
关键词：商道,模拟,教学体会
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模拟训练软件 篇8
合理有效地对低渗透油藏进行开发,对于今后我国石油产业的稳定发展具有重大的意义。然而由于存在复杂的渗流状况,目前的绝大多数数值模拟软件都无法准确描述低渗透储层存在非线性流动的状况,为此笔者在此探讨如何在ECLIPSE中实现近似等效模拟油层启动状况的方法。
1非线性渗流模型研究现状
随着对低渗透储层渗流状况研究的深入,越来越多的学者认为低渗透储层具有复杂的流动状态,流体在多孔介质中的渗流为非达西流动[1—7],速度和压力的关系曲线如图1所示。
目前表征低渗透储层渗流状况典型模型有:拟启动压力梯度模型[8]、分段模型[8]、三参数模型[9]、改进的连续模型[10,11]等。目前最为成熟和运用较多的是拟启动压力梯度模型,然而当前商业化的大型软件,如ECLIPSE和CMG的基础理论都是基于达西渗流数学模型研制开发的,因而不能直接地表征低渗透油藏存在非线性流动的状况。鉴于此,笔者在学习数值模拟技术的过程中,发现应用ECLIPSE软件中的“门限压力”(THPRES)这个关键字来等效表征油层存在启动压力梯度的状况是可行的。此门限压力可较为直观地理解为图2中的压力梯度最小点处的压力,对于实际生产则是此处的压力值应该大于油层的最小启动压力,才能使得油层得以动用。
2 等效模拟的方法
2.1 平衡分区设置方法
设置的大致步骤:
(1) 要根据实验或者经验公式求得启动压力梯度,目前获得此启动压力梯度的方法大概有五种[5]。
(2) 根据启动压力梯度的数值,计算网格之间的“门限压力”。例如启动压力梯度是0.03 MPa/m,模拟的网格大小是30 m,那么两个网格之间的压力设置则应该为0.9 MPa,实际情况应该根据具体的模拟状况而定,而且注意要是进行理论上的概算基本上是采用目前大多数学者所赞同的启动压力梯度大小与流度呈幂函数形式,下文计算中便是采取的此计算方式。
(3) 在ECLIPSE软件中设置平衡分区。如图3每个编号的网格代表模拟的一个网格也可以是“几个小的网格区域”(这个区域内可认为是没有启动压力梯度的),将这个编号的网格区域作为一个平衡分区。分区设置的时候采用如图所示的“回旋式”排列方式,此为最简便的设置方式,可以使得分区的数目最少。图3情况是油层在平面上均质的状况(在一定的区域范围内,数值模拟通常采用这种处理方式),如果是平面非均质的状况,那么只能是对每个模拟的网格块都进行分区编号。
(4) 在垂向上设置门限压力。设置方式和平面设置的思路相同,要注意设置的方向,因为在平面上两个网格之间是双向的,垂向上是只有上边网格对下边网格有门限压力。
设置平衡分区的特点和注意问题:任意一个数字相邻的数字都是固定的,如图3,显示的是5×5的网格中,任一位置的数字9周围的数字都是2、10、8、2。这样可以大大减少在设置各个平衡分区之间“门限压力”(THPRES)值的工作量。在平面非均质或者是模拟区域划分网格过多的情况下,此时设置过多的平衡分区会造出很大的计算量,不仅要求计算机的性能很高,有时还会造出软件计算的错误。实际上,对于大规模的油藏尺度上的数值模拟,这种做法是没有必要的,所以可以考虑物性相近的几个或者十几个网格模拟块合并为一个平衡区域。
2.2 在软件中的判定及应用
设置完分区后,其余的模拟同其他常规的数值模拟方法。需要注意的是,判定某个油层的启动状况有两种方法:⑴ 看饱和度的变化;⑵ 看压力的变化情况。对于输出结果中,分析纵向上某个层的启动状况时,可分析该处网格的压力曲线如图4。当采油井井底压力曲线出现压力下降然后再上升后,即可判定此层被启动(注采关系建立)。对于平面上的启动状况,也可以单独输出某个网格的压力曲线,但是更方便的是通过观察饱和度分布来判定。
3 应用实例分析
运用此方法对某油田低渗透区块进行数值模拟研究,产量拟合图如图5所示,可以看出该方法的可靠度较高,符合工程计算的需要。其中选取三口井p1、 p2 、p3作为研究具体层段的启动状况,数值模拟分析结果如表1。定义:产量小于0.25 m3/d的小层为未启动层,用×标注,启动用√标注。数值模拟的结果显示p3井有三个小层没有启动,吸水剖面最差,结合油田实际生产的状况也是一样,p3井的吸水剖面均匀程度的确最差。此方法在实际应用过程中,要结合具体的产液吸水剖面进行分析,才能达到更加符合实际的效果。
4 总结
本文给出了如何运用ECLIPSE数值模拟软件中门限压力关键字实现对启动压力等效模拟的方法,并对此进行了实例验证。结果表明运用此方法可以模拟低渗透油藏存在启动压力的状况,对于使用大型商业数值模拟软件开发低渗透储层启动状况的研究具有重要的现实意义。
摘要：目前国内外较为成熟的数值模拟软件的内核计算模型都是基于达西定律进行研制开发的。而众多实验室研究和现场实例表明低渗透储层的渗流状况已经不遵循达西定律,因而鉴于此类大型商业软件无法表征低渗透储层存在启动压力的情况,研究了进行等效模拟启动压力梯度的新方法。该方法运用数值模拟软件中“门限压力”关键字,通过设置平衡分区进行等效模拟油层存在启动压力的状况。油田实例证明此方法较好地模拟了低渗透储层的启动状况,对于矿场应用数值模拟进行方案分析具有重要的现实意义。
关键词：低渗透,等效模拟,启动压力梯度,平衡分区
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