Análisis detallado del sistema de mesa de arena CNC
Análisis detallado del sistema de mesa de arena CNC
Con la profundización continua de la construcción de informatización del ejército, continúan surgiendo métodos de entrenamiento en diversas condiciones de informatización. Como medio importante de entrenamiento militar y mando de combate, la mesa de arena ha sido favorecida por los comandantes en el pasado y en el futuro porque es más realista, vívida e intuitiva. Este artículo toma como ejemplo un proyecto de zona de pruebas CNC de una determinada región militar para investigar, diseñar e implementar un sistema de zona de pruebas CNC basado en Skyline TerraExplorer pro y C#[1]. El sistema proporciona una plataforma de información básica para el comando de combate, entrenamiento militar, antiterrorismo y mantenimiento de la estabilidad de las agencias de comando, y también sienta una base sólida para la construcción de informatización de las regiones militares. El sistema de mesa de arena tiene excelentes efectos decorativos y de entrenamiento y es adecuado para promoción y uso en las fuerzas militares y policiales armadas.
1 Plan de diseño del sistema
1.1 Plan general
Con base en el análisis anterior, para satisfacer las necesidades de que el sistema sandbox sea estable y confiable, con un alto grado de informatización y gran escalabilidad, etc. Para satisfacer las necesidades, el sistema está diseñado con el servidor como núcleo para controlar la vinculación de la mesa de arena física, el terreno tridimensional [2], el mapa bidimensional, multimedia y pantalla de visualización. Para la estabilidad del sistema, la computadora utiliza una computadora de control industrial, la tarjeta gráfica de la computadora usa una tarjeta gráfica con una memoria de 4G o más y el circuito de la mesa de arena usa un controlador PLC Siemens [3].
1.2 Sistema de servidor
Teniendo en cuenta factores como la seguridad y el rendimiento, el sistema de servidor desarrolla programas que se ejecutan de forma independiente a través del lenguaje C#.
1.3 Sistema de terreno tridimensional
El sistema tridimensional utiliza el software SIG tridimensional Skyline TerraExplorer pro más avanzado como plataforma. Se desarrolla utilizando la computadora Visual Studio C#. lenguaje de programación y está vinculado con la ejecución del programa principal. Utilice las funciones del software Pro para realizar observación panorámica de elementos geográficos, vuelo de crucero, navegación interior de edificios, medición de distancia tridimensional, medición de área, perfil del terreno, análisis de pendientes y análisis de inundaciones del sistema de mesa de arena. Utilice Creator para modelar modelos 3D.
1.4 Sistema de mapas bidimensionales
El sistema de mapas bidimensionales se actualiza sobre la base del sistema de gestión de mapas tradicional y desarrolla funciones como mapeo por computadora y deducción de planes tácticos. Ejecútelo junto con el programa principal para mostrar el mapa vectorial bidimensional bajo el comando actual.
2 Diseño del software del sistema
La estructura del software del sistema consta principalmente de las siguientes partes, como se muestra en la Figura 1. El software del sistema está desarrollado en un entorno de lenguaje C#.
3 Diseño del hardware del sistema
3.1 Mesa física de arena
La mesa física de arena tiene 6 m de largo y 4 m de ancho. La escala horizontal es 1:250.000 y la vertical. La escala es 1:2. La mesa de arena maciza está hecha de tablero de estireno y pintada con pintura de piedra auténtica.
3.2 Computadora
El sistema tiene altos requisitos para el rendimiento de la computadora, especialmente el rendimiento de la tarjeta gráfica, porque al actualizar y mostrar características geográficas y datos vectoriales en sistemas tridimensionales y bidimensionales, el rendimiento de la tarjeta gráfica determina el tiempo para actualizar la pantalla. El sistema utiliza cuatro computadoras de control industrial como estaciones de trabajo para ejecutar sistemas de servidor, sistemas tridimensionales, sistemas bidimensionales y sistemas táctiles, respectivamente.
4 Implementación del sistema
4.1 Mesa de arena física
La mesa de arena física está pintada en cuatro colores y reforzada con pintura de piedra real. La parte superior de nieve está decorada con. colores publicitarios y finas partículas de sal como material, el letrero está tallado en tablero acrílico, se utilizan luces LED para mostrar elementos puntuales y tiras de luces LED de diferentes colores para mostrar fronteras nacionales, carreteras y ríos. El circuito de control de la mesa de arena se basa en Siemens DCS y consta de una estación central Siemens ST-3152DP y tres estaciones de control remoto Siemens ET200M. La estación central se comunica con la computadora remota a través del bus de campo Profibus-DP. El sistema controla cada punto de la mesa de arena a través de CP340 y utiliza RS485 para lograr un control bidireccional local y remoto. Además de ser controlado por software, cada elemento que se muestra en la mesa de arena también puede equiparse con un interruptor de láminas para el control manual de los elementos. La tecnología de filtrado antivibración se utiliza en la programación del controlador para hacer el control más estable.
4.2 Sistema de terreno digital tridimensional
El sistema tridimensional utiliza el software SIG tridimensional Skyline TerraExplorer pro como plataforma y utiliza C# para el desarrollo secundario. El sistema 3D se ejecuta en el entorno Skyline y conserva su funcionalidad original. El sistema utiliza datos de elevación DEM para construir un modelo de terreno tridimensional, utiliza imágenes de satélite para crear texturas del terreno y combina mapas vectoriales para mostrar elementos geográficos. En el procesamiento tridimensional del terreno de la ciudad, las principales arterias de la ciudad se muestran con trazos amarillos translúcidos y el sistema de agua se procesa con trazos azules.
4.3 Sistema de mapas vectoriales bidimensionales
El sistema de mapas vectoriales bidimensionales se desarrolló y actualizó en base al sistema de gestión de mapas de una determinada universidad. A través de la interfaz de expansión se agrega un módulo de comunicación con el programa principal y se agregan funciones como trazado por computadora y deducción de planes tácticos. Además, también tiene funciones como análisis y cálculo de longitud, ángulo y área en el mapa. .
5 Valor práctico del sistema
1) En el sistema de mesa de arena, los mapas e imágenes satelitales están unificados en coordenadas CGCS2000, compatibles con el sistema de navegación y posicionamiento sobre el datum de coordenadas, y reservado para la interfaz del sistema de navegación y posicionamiento, en el futuro entrenamiento militar, el posicionamiento de soldados individuales y escuadrones individuales en terreno tridimensional se puede lograr a través de terminales de navegación, y la presentación real del entorno del campo de batalla se puede lograr a través de dispositivos portátiles y de vehículos. terminales montados;
2) Entidad El circuito sandbox tiene las características de alta velocidad de operación de la CPU, alta eficiencia de ejecución del programa, baja tasa de fallas, gran escalabilidad, estabilidad y confiabilidad, etc., lo que proporciona la base y garantía para que el sistema sandbox aumente la cantidad de objetivos de visualización y extienda la vida útil
3) El área del campamento digital se puede expandir a objetivos urbanos clave y tiene un alto valor de uso en la lucha antiterrorista del ejército; , mantenimiento de la estabilidad y respuesta de emergencia;
4) El sistema de navegación interna se puede aplicar a túneles subterráneos, cavernas y fortificaciones de defensa aérea civil, etc. (que se pueden utilizar para dirigir ataques con gas venenoso e inundaciones). , análisis de daños por bombardeo, etc.) pueden lograr efectos que no se pueden lograr con vistas en planta.
6 Conclusiones
En condiciones de información, los métodos de entrenamiento militar son diversos en comparación con una única caja de arena física o una caja de arena digital, el sistema de caja de arena CNC diseñado en este artículo puede satisfacer las diversas necesidades del comandante. . Este sistema logra la combinación de tradición e innovación al integrar las ventajas de varios métodos de capacitación tradicionales y de tecnología de la información. Al mismo tiempo, se analizó y comparó la selección de hardware durante el proceso de construcción, lo que tiene un gran valor práctico e importancia en la popularización y aplicación. ;