基于GIS的通信指揮網(wǎng)上訓(xùn)練系統(tǒng)設(shè)計 - 全文

引言

　　近年來，隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，以計算機(jī)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代訓(xùn)練模擬技術(shù)應(yīng)運而生，并在世界各國部隊中得到普遍運用，以加強(qiáng)作戰(zhàn)人員的訓(xùn)練。德國陸軍已經(jīng)開發(fā)了 “阿爾馬克”作戰(zhàn)訓(xùn)練中心，美國研制的近戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練模擬器已經(jīng)被其裝甲部隊采用并進(jìn)行訓(xùn)練，英國皇家海軍聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練系統(tǒng)是世界上目前惟一最大的訓(xùn)練系統(tǒng)，我軍的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)也有了一定的發(fā)展。日前，北京軍區(qū)某通信總站運用自主開發(fā)的通信訓(xùn)練模擬系統(tǒng)對新戰(zhàn)士進(jìn)行崗前培訓(xùn)，使崗前訓(xùn)練周期縮短了4個月。目前各種類型的訓(xùn)練系統(tǒng)層出不窮，但大多都建立在C／S模式下，并且不能由GIS平臺支持，不能利用現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)高效地實現(xiàn)輔助指揮，加上由于C／S模式自身的局限性，導(dǎo)致系統(tǒng)的推廣應(yīng)用受到了很大程度的限制。

　　隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，尤其是．NET技術(shù)的飛速發(fā)展，使得實現(xiàn)較為復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計已成為可能，也為系統(tǒng)的集成和二次開發(fā)提供了一個平臺。為了滿足通信指揮訓(xùn)練的實際需要和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用進(jìn)一步發(fā)展的要求，在此提出了一種B／S模式下基于GIS的通信指揮網(wǎng)上訓(xùn)練系統(tǒng)設(shè)計。

　　1 GIS及其控件簡介

　　地理信息系統(tǒng)(geographic information system，GIS)是整個地球或部分區(qū)域的資源環(huán)境在計算機(jī)中的縮影，是反映人們賴以生存的現(xiàn)實世界的現(xiàn)狀與變遷的各類空間數(shù)據(jù)及描述這些空間數(shù)據(jù)特征的屬性，是在計算機(jī)軟件和硬件的支持下，以一定的格式輸入、存儲、檢索、顯示和綜合分析應(yīng)用的技術(shù)系統(tǒng)。

　　GIS的基本功能包括空間數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲與組織、空間查詢與分析、圖形與交互顯示等。MapX是基于ActiveX技術(shù)的可編程組件，是在 MapInfo公司為Microsoft Office開發(fā)的可視化地圖組件DataMap的基礎(chǔ)上推出的。它提供了真正的對象聯(lián)接與嵌入控件，能夠同標(biāo)準(zhǔn)的編程語言，如 delphi，VB，VC++等結(jié)合進(jìn)行開發(fā)。MapX具有如下特點：

　　(1)按圖層組織計算機(jī)地圖，可以與數(shù)據(jù)庫中的圖表實現(xiàn)真正的交融。

　　(2)使用的圖層為矢量圖層，可以進(jìn)行無限的放大或縮小。

　　(3)采用組件技術(shù)，縮短程序開發(fā)周期。MapX可以脫離MapInfo平臺運行，并且提供了一個流線化的對象模型，大量的方法和事件，高效的屬性頁和默認(rèn)值，以及其他向?qū)?，以此來幫助簡化?yīng)用開發(fā)。

　　該系統(tǒng)利用VC++編譯器進(jìn)行編程，在整個開發(fā)過程中，根據(jù)具體功能要求，采用了基于組件技術(shù)的二次開發(fā)，在本系統(tǒng)設(shè)計中，二次開發(fā)主要是通過與MapX控件的集成，將電子地圖功能嵌入到本系統(tǒng)中。

　　2 系統(tǒng)設(shè)計

　　2．1 總體設(shè)計

　　“通信指揮網(wǎng)上訓(xùn)練系統(tǒng)”是以總隊指揮自動化信息網(wǎng)為平臺，為各級領(lǐng)導(dǎo)機(jī)關(guān)提供相關(guān)通信信息及通信人員訓(xùn)練服務(wù)而建立的通信訓(xùn)練平臺。系統(tǒng)包含了人員、信息管理、模擬訓(xùn)練、指揮輔助決策、信息綜合網(wǎng)絡(luò)發(fā)布等子系統(tǒng)。系統(tǒng)總體設(shè)計圖如圖1所示。其中，模擬訓(xùn)練子系統(tǒng)為核心部分，采用VC++與MapX相結(jié)合進(jìn)行二次開發(fā)，內(nèi)容主要包括軍事標(biāo)圖、訓(xùn)練指定想定作業(yè)、創(chuàng)建新的想定作業(yè)、數(shù)據(jù)庫操作等幾大部分。在此重點對這一子系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計分析。

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　　2．2 主要功能模塊設(shè)計

　　2．2．1 用戶信息管理模塊

　　負(fù)責(zé)用戶權(quán)限管理、用戶信息管理等業(yè)務(wù)。系統(tǒng)權(quán)限層次劃分為參謀、高級參謀、專家、系統(tǒng)管理員。

　　(1)參謀。為權(quán)限最低用戶，也是該系統(tǒng)的主要服務(wù)對象，通信人員均可以通過網(wǎng)絡(luò)申請成為參謀，以用戶名和警官證號雙重登陸后進(jìn)行個人信息修改、資料檢索、學(xué)習(xí)案例、訓(xùn)練等。只可以查看自身信息。

　　(2)高級參謀。通信部門的領(lǐng)導(dǎo)登陸可以申請成為高級參謀，登陸后在進(jìn)行學(xué)習(xí)、訓(xùn)練的同時，還可以查看各參謀的信息，并對各參謀的訓(xùn)練效果進(jìn)行評價。

　　(3)專家。由系統(tǒng)管理員任命生效，一名專家可以參與多個參謀和高級參謀的指揮訓(xùn)練任務(wù)，專家的權(quán)限在于給所負(fù)責(zé)參謀的訓(xùn)練進(jìn)行評判。

　　(4)系統(tǒng)管理員。為系統(tǒng)最高權(quán)限用戶，負(fù)責(zé)高級參謀和專家的任命工作，以及數(shù)據(jù)庫的全面維護(hù)管理。同時可以根據(jù)需要對各用戶權(quán)限進(jìn)行進(jìn)一步劃分。

　　2．2．2 軍事標(biāo)圖模塊

　　由于軍用地圖的繪制要求精度高，保密級別高，不允許未經(jīng)上級批準(zhǔn)的單位和個人擅自制作軍用地圖。因此，對軍用電子地圖大都是進(jìn)行二次開發(fā)，以滿足訓(xùn)練和作戰(zhàn)等需要。

　　該模塊負(fù)責(zé)作戰(zhàn)區(qū)域和行動路線的軍事標(biāo)圖，標(biāo)圖的目的是把信息用可視化的形式在地圖上顯示出來，以方便從地圖上觀測各種數(shù)據(jù)，結(jié)合所選擇的通信裝備進(jìn)行數(shù)字化標(biāo)圖，給作戰(zhàn)人員一種直觀的印象。在標(biāo)圖的過程中，可以實現(xiàn)重點部分的放大或縮小，實現(xiàn)通信指揮訓(xùn)練過程中圖上基本作業(yè)功能，以達(dá)到提高受訓(xùn)人員識圖用圖能力的目的。

?MapX在VC++中實現(xiàn)標(biāo)圖主要包括電子地圖功能的嵌入以及根據(jù)實際需要完成的各項應(yīng)用功能。

　　(1)Project>Ad To Project>Files，選擇MapX．cpp和MapX．h(即將MapX支持類庫加入工程文件)。這2個文件包含用于對MapX控件進(jìn)行訪問的類定義和方法實現(xiàn)。

　　(2)定義一個CmapX對象：

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(3)聲明一個常量：

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　　(4)對象實例的創(chuàng)建。將(1)中兩文件加入工程后，用視圖類的構(gòu)造函數(shù)聲明全局變量，并在響應(yīng)WM_CREATE消息的OnCreate()函數(shù)創(chuàng)建地圖對象，代碼如下：

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　　(5)圖形工具。包含實現(xiàn)圖形的移動、放大、縮小、居中和地圖的編輯等功能，只需設(shè)定MapX對象的CurrentTool屬性即可，具體可調(diào)用以下函數(shù)來實現(xiàn)。

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　　2．2．3 專家評判模塊

　　在對通信指揮人員的訓(xùn)練結(jié)果進(jìn)行評分時還要負(fù)責(zé)對其長期訓(xùn)練效果做出客觀評價。對于指定想定模塊的訓(xùn)練由系統(tǒng)本身設(shè)定的正確答案對訓(xùn)練人員進(jìn)行評分，對于新的想定模塊的訓(xùn)練由網(wǎng)上的專家進(jìn)行評判。

　　3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

　　數(shù)據(jù)庫在一個系統(tǒng)中占有非常重要的地位，數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計的好壞將直接對應(yīng)用系統(tǒng)的效率以及實現(xiàn)的效果產(chǎn)生影響。合理的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計可以提高數(shù)據(jù)存儲的效率，保證數(shù)據(jù)的完整和一致。同時合理的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)也將有利于程序的實現(xiàn)。本系統(tǒng)采用SQLServer2005作為后臺數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。如何實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的訪問是系統(tǒng)設(shè)計的重中之重。本系統(tǒng)采用ADO數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)，以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的設(shè)置操作和實時訪問。由于在默認(rèn)的情況下，VC++不支持ADO對象，所以在通過ADO對象訪問數(shù)據(jù)庫時需要將ADO庫文件導(dǎo)入到工程中。導(dǎo)入代碼為：#import” c：＼ProgramFiles＼Common Files＼System＼ado＼msado15．dll”no_namespace rename ( “ EoF”，“ adoEOF”)rename(“BOF”“ad-oBOF”)。

　　4 結(jié)語

　　在此從基于B／S結(jié)構(gòu)的Web技術(shù)研究出發(fā)，完成了通信指揮訓(xùn)練系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)。采用B／S模式避免了客戶端復(fù)雜的開發(fā)過程，提高了系統(tǒng)的整體開發(fā)效率，系統(tǒng)的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性好。根據(jù)實際情況，采用了基于GIS的開發(fā)平臺，不僅滿足了通信人員日常的基本訓(xùn)練需求，還為處突、反恐、執(zhí)行重大軍事任務(wù)提供了一個經(jīng)驗平臺。

　　該設(shè)計采用了B／S模式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的C／S模式，提高了系統(tǒng)的整體性能和開發(fā)效率；在Visual C++等編程工具開發(fā)的應(yīng)用程序中，以組件的形式直接將GIS功能控件MapX嵌入其中，實現(xiàn)了地理信息系統(tǒng)的各類功能。

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