本发明公开了一种特种车辆态势感知仿真系统，由硬件结构和软件结构组成，所述硬件结构为感知终端设备，所述感知终端设备包括CPU核心模块、激光接收模块、北斗接收模块、声光烟告警模块、通信接口模块、交互模块及调试模块。本发明利用感知终端设备实时反馈车辆定位信息及激光打击信息，通过数据汇集软件、协议转换软件，传输到数据处理软件中，融合上位机下发的核打击、化学打击、裁决等信息，综合计算毁伤结果，实时传输到显控态势软件进行毁伤效果展示，同时回传到对应的感知终端设备进行声光烟告警，并支持通过对外接口传输数据到驾驶室，给出定制化告警及控制，解决了特种车辆在训练、演习中无法准确反馈毁伤状态及效果的问题。
1.一种特种车辆态势感知仿真系统，其特征在于，由硬件结构和软件结构组成，所述硬件结构为通过高磁性底座吸附于车辆顶部的感知终端设备，所述感知终端设备包括CPU核心模块，以及与CPU核心模块相连的激光接收模块、北斗接收模块、声光烟告警模块、通信接口模块、交互模块及调试模块；
所述软件结构负责上位机系统和感知终端设备之间的信息集成和指挥控制；包括：数据汇集软件，部署在传输区外网服务器上，对部署于各节点的感知终端进行数据采集和终端管控指令发送，实现感知终端集群相关的双向数据收发和管理；
数据处理软件，置于内网动态可扩容服务器上，主要完成系统的各类计算、处理和服务生成、服务运行；
协议转换软件，协议转换软件部署在内网服务器中，与数据处理软件和数据汇集软件保持连接，主要完成双向通信协议解析和原始数据备份；
显控态势软件，显控态势软件置于显控席位上，主要完成系统运行过程中的数据展示、态势仿真、数据分析；
手持终端软件，具备对感知终端进行功能测试、参数设置、终端状态检测功能，一台手持终端用于对多台感知终端进行操作控制，手持终端软件至感知终端设备的通信方式采用专网4G无线传输；
所述数据汇集软件包括数据转发模块、数据校验模块、入网管理模块和时统管理模块；
a：感知终端设备入网管理，提供数据权限验证、感知终端接入规则，保障感知终端安全性隔离；该功能通过数据汇集软件中入网管理模块和数据校验模块实现，包括以下步骤：S11，在系统中录入感知终端设备信息，设备信息包含设备编号、设备状态、物联网卡号和4G卡号信息；
S12，在系统中配置本次任务允许接入的感知终端设备，确定允许接入的方式是物联网还是4G，或两者都允许接入；
S13，在系统中配置本次任务允许接入的数据类型，允许接入告警数据、北斗数据、裁决数据、自检数据、设置数据中的一种、几种或者全部；
S14，入网管理模块通过已配置信息进行消息拦截、验证、过滤放行；
b：感知终端设备通信管理，保证数据通信过程中的过程监视，确保节点正常，该功能通过数据转发模块实现，包括以下步骤：S21，系统自动记录和协议转换软件交互的内网数据日志记录，并根据发送者和接收者自动处理数据分发，日志记录包含发送者、接受者、数据类型和发送时间；
S22，系统自动记录和感知终端设备交互的数据日志记录，日志记录包含发送者、接收者、数据类型和收发时间；
S23，通过对数据发送者和接收者的日志记录分析，综合判断各节点的健康状态和网络连接状态，以实现数据通信全过程监控；
所述数据处理软件包括数据订阅模块、危害分析模块和终端管理模块；所述数据处理软件实现的功能包括：c：通过核化危害构设参数、气象信息及感知终端位置信息计算挂载车辆受到的核化危害，该功能通过数据处理软件中数据订阅模块和危害分析模块实现，包括以下步骤：S31，通过数据订阅模块接收核化危害构设参数、气象信息和感知终端设备位置信息；
S32，危害分析模块根据核化危害构设参数、气象信息和感知终端设备位置信息，经过算法计算分析，得到危害严重程度及数值；
S33，通过数据订阅模块把危害数据发送给数据订阅者；
d：通过激光告警信息、挂载车辆信息、位置信息计算挂载车辆受到的激光危害，该功能通过数据订阅模块和危害分析模块实现，包括以下步骤：S41，通过数据订阅模块接收激光告警信息、挂载车辆信息和位置信息；
S42，危害分析模块根据激光告警信息、挂载车辆信息和位置信息，经过算法计算分析，得到危害严重程度及数值；
S43，通过数据订阅模块把危害数据发送给数据订阅者；
e：特种车辆和感知终端设备的挂载关系的编成存储，实时记录车辆位置、状态、危害程度和危害类型，该功能通过数据订阅模块和终端管理模块实现，包括以下步骤：S51，通过数据订阅模块接收感知终端设备编成信息、状态信息、危害信息；
S52，终端管理模块根据消息类型分别处理，其功能包含编成信息存储、设备状态分析和危害阈值判断；
S53，通过数据订阅模块把感知终端设备的编成信息、状态信息和危害状态发送给数据订阅者；
所述显控态势软件包括编成部署模块、图形渲染模块、终端管理模块和统计分析模块；
h：感知终端设备编成管理，拖拽式完成感知终端设备和车辆的挂载编成，支持按任务制作不同的编成信息，该功能通过编成部署模块和终端管控模块实现，包括以下步骤：S71，通过终端管控模块加载感知终端设备信息和车辆信息；
S72，通过编成部署模块的编成管理界面拖拽式完成感知终端和车辆的挂载编成；
S73，通过终端管控模块把编成数据传输给数据处理软件；
i：感知终端设备实时管理，实时展现设备连接状态、自检状态、工作状态、位置信息，提供参数设置、设备自检、模拟核化、模拟激光告警和模拟裁决，支持感知终端设备日常保养及分配；该功能通过终端管理模块和图形渲染模块实现，包括以下步骤：S81，通过终端管控模块接收感知终端设备的连接状态、自检状态、工作状态、位置信息；
S82，通过终端管控模块的管理界面对感知终端设备下发参数设置指令、设备自检指令和模拟核化指令、模拟激光告警指令和模拟裁决指令；
S83，通过图形渲染模块实时展现感知终端设备的连接状态、自检状态、工作状态和位置信息；
j：对战场范围的框定及战场环境的展现；该功能通过显控态势软件中的图形渲染模块实现，包括以下步骤：S91，通过图形渲染模块的战场管理界面拖拽式框定战场范围；
S92，通过图形渲染模块的态势界面进行战场环境的加载渲染及范围框定；
k：车辆模型信息的加载，支持指定时间内的车辆轨迹绘制、车辆状态显示、危害类型显示和危害程度显示；该功能通过图形渲染模块和终端管控模块实现，包括以下步骤：S101，通过终端管控模块接收车辆轨迹数据、车辆状态数据、危害类型数据、危害程度数据；
S102，通过图形渲染模块的态势界面进行指定时间内的车辆轨迹绘制、车辆状态显示、危害类型显示和危害程度显示；
l：实现核化危害仿真，以云雾形式展现危害位置、危害类型、危害浓度和危害范围，该功能通过图形渲染模块和终端管控模块实现，包括以下步骤：S111，通过终端管控模块接收核化危害数据、车辆位置数据；
S112，通过图形渲染模块的态势界面以云雾形式展现危害位置仿真、危害类型仿真、危害浓度仿真和危害范围危害仿真；
m：车辆实时状态统计报表，展现车辆毁伤数量/比例、各毁伤类型数量/比例和编成单位毁伤比例，该功能通过图形渲染模块和终端管控模块实现，包括以下步骤：S121，通过终端管控模块接收车辆编成数据、车辆状态数据、车辆毁伤程度数据和毁伤状态数据；
S122，通过图形渲染模块的态势界面展现车辆毁伤数量/比例统计分析报表、各毁伤类型数量/比例统计分析报表和编成单位毁伤比例统计分析报表；
所述手持终端软件包括终端管控模块和危害模块；所述手持终端软件实现的功能包括：n：感知终端编成管理，拖拽式完成感知终端和车辆的挂载编成，支持按任务制作不同的编成信息，该功能通过终端管控模块实现，包括以下步骤：S131，通过终端管控模块的编成管理界面拖拽式完成感知终端和车辆的挂载编成；
S132，通过终端管控模块发送编成数据给感知终端设备；
p：感知终端实时管理，实时展现设备连接状态、自检状态、工作状态和位置信息，提供参数设置、设备自检、模拟核化、模拟激光告警和模拟裁决，支持感知终端设备日常保养及分配，该功能通过终端管控模块实现，包括以下步骤：S141，通过终端管控模块接收感知终端设备的位置信息、工作状态、自检状态和连接状态信息；
S142，通过终端管控模块的设备管理界面实时展现感知终端设备信息；
q：手动裁决功能，导调员可根据战场真实情况给特殊情况的车辆发送裁决指令，该功能通过手持终端软件中的终端管控模块实现，包括以下步骤：S151，通过终端管控模块的设备管理界面的裁决功能对需要裁决的感知终端设备进行裁决；
S152，通过终端管控模块向感知终端设备发送裁决指令。
2.根据权利要求1所述的一种特种车辆态势感知仿真系统，其特征在于，所述CPU核心模块包括ARM处理器，以及与ARM处理器相连的存储器电路和辅助电路；
所述通信接口模块由物联网模块、4G模块及RS232串行接口组成，物联网模块、4G模块及RS232串行接口均与ARM处理器相连；
所述调试模块包括均与ARM处理器相连DUGU模块和JTAG模块；
所述交互模块包括均与ARM处理器相连按钮和显示屏。
3.根据权利要求2所述的一种特种车辆态势感知仿真系统，其特征在于，所述协议转换软件包括协议转换模块、协议解析模块和信息存储模块；所述协议转换软件实现的功能包括：f：实现感知终端设备数据协议解析及转换；
S61，协议转换模块根据消息数据的类型和收发者判断协议转换的类型，把通信协议转换为数据接收者所支持的协议；
S62，协议解析模块根据消息数据的类型和收发者判断数据格式转换类型，通过安全检验、序列化、反序列化，把数据解析为目标所支持的数据格式，并存储于信息存储模块。
一种特种车辆态势感知仿真系统
技术领域
[0001] 本发明属于车辆控制技术领域，具体地说，是涉及一种特种车辆态势感知仿真系统。
背景技术
[0002] 车辆态势感知是指挥决策的前提和基础。当前，信息获取、处理等技术手段的发展，正推动车辆态势感知由自动向自主、由单体向协同、由中心向分布转变，使得作战体系从“感”到“知”的周期不断缩短、由“态”到“势”的判断持续加快。
[0003] 感知向多型触探发展。随着作战空间向全域多维的延伸拓展，现代战争中多元战场信息相互交织叠加，特种车辆单一感知手段已难以保证感知信息的及时性、完整性与准确性。适应未来战场发展趋势，需要综合运用网络感知、电磁频谱感知和认知感知等多种手段，构建并发展多触角多形态的战场感知系统，以覆盖物理域、信息域、认知域等多维战场空间，从而达成立体化、全谱化的战场态势感知。
[0004] 感知向实时透视演化。未来战场环境愈加复杂多变，OODA循环周期被大大压缩，争取时间优势和行动速度、灵敏转换攻防态势成为夺取作战主动权的必然要求。战场态势的实时变化，迫切需要特种车辆发展全息化、可视化感知手段。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于提供一种特种车辆态势感知仿真系统，主要解决特种车辆在训练、演习中无法准确反馈毁伤状态及效果的问题。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
[0007] 一种特种车辆态势感知仿真系统，由硬件结构和软件结构组成，所述硬件结构为通过高磁性底座吸附于车辆顶部的感知终端设备，所述感知终端设备包括CPU核心模块，以及与CPU核心模块相连的激光接收模块、北斗接收模块、声光烟告警模块、通信接口模块、交互模块及调试模块；
[0008] 所述软件结构负责上位机系统和感知终端设备之间的信息集成和指挥控制；包括：
[0009] 数据汇集软件，部署在传输区外网服务器上，对部署于各节点的感知终端进行数据采集和终端管控指令发送，实现感知终端集群相关的双向数据收发和管理；
[0010] 数据处理软件，置于内网动态可扩容服务器上，主要完成系统的各类计算、处理和服务生成、服务运行；
[0011] 协议转换软件，协议转换软件部署在内网服务器中，与数据处理软件和数据汇集软件保持连接，主要完成双向通信协议解析和原始数据备份；
[0012] 显控态势软件，显控态势软件置于显控席位上，主要完成系统运行过程中的数据展示、态势仿真、数据分析；
[0013] 手持终端软件，具备对感知终端进行功能测试、参数设置、终端状态检测功能，一台手持终端用于对多台感知终端进行操作控制，手持终端软件至感知终端设备的通信方式采用专网4G无线传输。
[0014] 进一步地，在本发明中，所述CPU核心模块包括ARM处理器，以及与ARM处理器相连的存储器电路和辅助电路；
[0015] 所述通信接口模块由物联网模块、4G模块及RS232串行接口组成，物联网模块、4G模块及RS232串行接口均与ARM处理器相连；
[0016] 所述调试模块包括均与ARM处理器相连DUGU模块和JTAG模块；
[0017] 所述交互模块包括均与ARM处理器相连按钮和显示屏。
[0018] 进一步地，在本发明中，所述数据汇集软件包括数据转发模块、数据校验模块、入网管理模块和时统管理模块；所述数据汇集软件实现的功能包括：
[0019] a：感知终端设备入网管理，提供数据权限验证、感知终端接入规则，保障感知终端安全性隔离；该功能通过数据汇集软件中入网管理模块和数据校验模块实现，包括以下步骤：
[0020] S11，在系统中录入感知终端设备信息，设备信息包含设备编号、设备状态、物联网卡号和4G卡号信息；
[0021] S12，在系统中配置本次任务允许接入的感知终端设备，确定允许接入的方式是物联网还是4G，或两者都允许接入；
[0022] S13，在系统中配置本次任务允许接入的数据类型，允许接入告警数据、北斗数据、裁决数据、自检数据、设置数据中的一种、几种或者全部；
[0023] S14，入网管理模块通过已配置信息进行消息拦截、验证、过滤放行；
[0024] b：感知终端设备通信管理，保证数据通信过程中的过程监视，确保节点正常，该功能通过数据转发模块实现，包括以下步骤：
[0025] S21，系统自动记录和协议转换软件交互的内网数据日志记录，并根据发送者和接收者自动处理数据分发，日志记录包含发送者、接受者、数据类型和发送时间；
[0026] S22，系统自动记录和感知终端设备交互的数据日志记录，日志记录包含发送者、接收者、数据类型和收发时间；
[0027] S23，通过对数据发送者和接收者的日志记录分析，综合判断各节点的健康状态和网络连接状态，以实现数据通信全过程监控。
[0028] 进一步地，在本发明中，所述数据处理软件包括数据订阅模块、危害分析模块和终端管理模块；所述数据处理软件实现的功能包括：
[0029] c：通过核化危害构设参数、气象信息及感知终端位置信息计算挂载车辆受到的核化危害，该功能通过数据处理软件中数据订阅模块和危害分析模块实现，包括以下步骤：
[0030] S31，通过数据订阅模块接收核化危害构设参数、气象信息和感知终端设备位置信息；
[0031] S32，危害分析模块根据核化危害构设参数、气象信息和感知终端设备位置信息，经过算法计算分析，得到危害严重程度及数值；
[0032] S33，通过数据订阅模块把危害数据发送给数据订阅者；
[0033] d：通过激光告警信息、挂载车辆信息、位置信息计算挂载车辆受到的激光危害，该功能通过数据订阅模块和危害分析模块实现，包括以下步骤：
[0034] S41，通过数据订阅模块接收激光告警信息、挂载车辆信息和位置信息；
[0035] S42，危害分析模块根据激光告警信息、挂载车辆信息和位置信息，经过算法计算分析，得到危害严重程度及数值；
[0036] S43，通过数据订阅模块把危害数据发送给数据订阅者；
[0037] e：特种车辆和感知终端设备的挂载关系的编成存储，实时记录车辆位置、状态、危害程度和危害类型，该功能通过数据订阅模块和终端管理模块实现，包括以下步骤：
[0038] S51，通过数据订阅模块接收感知终端设备编成信息、状态信息、危害信息；
[0039] S52，终端管理模块根据消息类型分别处理，其功能包含编成信息存储、设备状态分析和危害阈值判断；
[0040] S53，通过数据订阅模块把感知终端设备的编成信息、状态信息和危害状态发送给数据订阅者。
[0041] 进一步地，在本发明中，所述协议转换软件包括协议转换模块、协议解析模块和信息存储模块；所述协议转换软件实现的功能包括：
[0042] f：实现感知终端设备数据协议解析及转换；
[0043] g：实现上位机数据协议解析及转换；
[0044] 功能f、功能g的实现包括以下步骤：
[0045] S61，协议转换模块根据消息数据的类型和收发者判断协议转换的类型，把通信协议转换为数据接收者所支持的协议；
[0046] S62，协议解析模块根据消息数据的类型和收发者判断数据格式转换类型，通过安全检验、序列化、反序列化，把数据解析为目标所支持的数据格式，并存储于信息存储模块。
[0047] 进一步地，在本发明中，所述显控态势软件包括编成部署模块、图形渲染模块、终端管理模块和统计分析模块；所述显控态势软件实现的功能包括：
[0048] h：感知终端设备编成管理，拖拽式完成感知终端设备和车辆的挂载编成，支持按任务制作不同的编成信息，该功能通过编成部署模块和终端管控模块实现，包括以下步骤：
[0049] S71，通过终端管控模块加载感知终端设备信息和车辆信息；
[0050] S72，通过编成部署模块的编成管理界面拖拽式完成感知终端和车辆的挂载编成；
[0051] S73，通过终端管控模块把编成数据传输给数据处理软件；
[0052] i：感知终端设备实时管理，实时展现设备连接状态、自检状态、工作状态、位置信息，提供参数设置、设备自检、模拟核化、模拟激光告警和模拟裁决，支持感知终端设备日常保养及分配；该功能通过终端管理模块和图形渲染模块实现，包括以下步骤：
[0053] S81，通过终端管控模块接收感知终端设备的连接状态、自检状态、工作状态、位置信息；
[0054] S82，通过终端管控模块的管理界面对感知终端设备下发参数设置指令、设备自检指令和模拟核化指令、模拟激光告警指令和模拟裁决指令；
[0055] S83，通过图形渲染模块实时展现感知终端设备的连接状态、自检状态、工作状态和位置信息；
[0056] j：对战场范围的框定及战场环境的展现；该功能通过显控态势软件中的图形渲染模块实现，包括以下步骤：
[0057] S91，通过图形渲染模块的战场管理界面拖拽式框定战场范围；
[0058] S92，通过图形渲染模块的态势界面进行战场环境的加载渲染及范围框定；
[0059] k：车辆模型信息的加载，支持指定时间内的车辆轨迹绘制、车辆状态显示、危害类型显示和危害程度显示；该功能通过图形渲染模块和终端管控模块实现，包括以下步骤：
[0060] S101，通过终端管控模块接收车辆轨迹数据、车辆状态数据、危害类型数据、危害程度数据；
[0061] S102，通过图形渲染模块的态势界面进行指定时间内的车辆轨迹绘制、车辆状态显示、危害类型显示和危害程度显示；
[0062] l：实现核化危害仿真，以云雾形式展现危害位置、危害类型、危害浓度和危害范围，该功能通过图形渲染模块和终端管控模块实现，包括以下步骤：
[0063] S111，通过终端管控模块接收核化危害数据、车辆位置数据；
[0064] S112，通过图形渲染模块的态势界面以云雾形式展现危害位置仿真、危害类型仿真、危害浓度仿真和危害范围危害仿真；
[0065] m：车辆实时状态统计报表，展现车辆毁伤数量/比例、各毁伤类型数量/比例和编成单位毁伤比例，该功能通过图形渲染模块和终端管控模块实现，包括以下步骤：
[0066] S121，通过终端管控模块接收车辆编成数据、车辆状态数据、车辆毁伤程度数据和毁伤状态数据；
[0067] S122，通过图形渲染模块的态势界面展现车辆毁伤数量/比例统计分析报表、各毁伤类型数量/比例统计分析报表和编成单位毁伤比例统计分析报表。
[0068] 进一步地，在本发明中，所述手持终端软件包括终端管控模块和危害模块；所述手持终端软件实现的功能包括：
[0069] n：感知终端编成管理，拖拽式完成感知终端和车辆的挂载编成，支持按任务制作不同的编成信息，该功能通过终端管控模块实现，包括以下步骤：
[0070] S131，通过终端管控模块的编成管理界面拖拽式完成感知终端和车辆的挂载编成；
[0071] S132，通过终端管控模块发送编成数据给感知终端设备；
[0072] p：感知终端实时管理，实时展现设备连接状态、自检状态、工作状态和位置信息，提供参数设置、设备自检、模拟核化、模拟激光告警和模拟裁决，支持感知终端设备日常保养及分配，该功能通过终端管控模块实现，包括以下步骤：
[0073] S141，通过终端管控模块接收感知终端设备的位置信息、工作状态、自检状态和连接状态信息；
[0074] S142，通过终端管控模块的设备管理界面实时展现感知终端设备信息；
[0075] q：手动裁决功能，导调员可根据战场真实情况给特殊情况的车辆发送裁决指令，该功能通过手持终端软件中的终端管控模块实现，包括以下步骤：
[0076] S151，通过终端管控模块的设备管理界面的裁决功能对需要裁决的感知终端设备进行裁决；
[0077] S152，通过终端管控模块向感知终端设备发送裁决指令。
[0078] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0079] 本发明利用感知终端设备实时反馈车辆定位信息及激光打击信息，通过数据汇集软件、协议转换软件，传输到数据处理软件中，融合上位机下发的核打击、化学打击、裁决等信息，综合计算毁伤结果，实时传输到显控态势软件进行毁伤效果渲染展示，同时回传到对应的感知终端设备进行对应等级的声光烟告警，并支持通过对外接口传输数据到驾驶室，给出定制化告警及控制，解决了特种车辆在训练、演习中无法准确反馈毁伤状态及效果的问题。
附图说明
[0080] 图1为本发明仿真系统的硬件结构原理框图。
[0081] 图2为本发明仿真系统中数据汇集软件数据流程图。
[0082] 图3为本发明仿真系统中协议转换软件数据流程图。
[0083] 图4为本发明仿真系统中数据处理软件数据流程图。
[0084] 图5为本发明仿真系统中显控态势软件数据流程图。
[0085] 图6为本发明仿真系统中手持终端软件数据流程图。
[0086] 图7为本发明‑实施例中感知终端设备外场应用的一种场景示意图。
[0087] 图8为本发明‑实施例中软件结构应用场景示意图。
具体实施方式
[0088] 下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。
[0089] 如图1所示，本发明公开的一种特种车辆态势感知仿真系统，由硬件结构和软件结构组成，所述硬件结构为通过高磁性底座吸附于车辆顶部的感知终端设备，所述感知终端设备包括CPU核心模块，以及与CPU核心模块相连的激光接收模块、北斗接收模块、声光烟告警模块、通信接口模块、交互模块及调试模块。其中，所述CPU核心模块包括ARM处理器，以及与ARM处理器相连的存储器电路和辅助电路；所述通信接口模块由物联网模块、4G模块及RS232串行接口组成，物联网模块、4G模块及RS232串行接口均与ARM处理器相连。所述调试模块包括均与ARM处理器相连DUGU模块和JTAG模块；所述交互模块包括均与ARM处理器相连按钮和显示屏。其中，DUGU模块为一种调试工具，JTAG模块为标准测试接口。
[0090] 激光接收模块可以实现4个水平方位+1个顶部方位，共计5个方位感知激光接收功能；并用于实现激光信息解析功能，提取包含类型、频率等信息并上报；同时提供各窗口状态自检及遮挡检查功能。
[0091] 北斗接收模块实现北斗信息接收功能，顶部设有外接天线，增加信号强度；实现北斗信息解析功能，提取包含经度、维度、海拔等信息并上报。
[0092] 声光烟告警模块实现多种声音模式、多种闪光模式，支持和烟雾弹自定义组合；实现分组定义不同等级和类型的告警模式，支持对不同类型毁伤的告警；同时提供预留接口，支持扩展到驾驶室进行告警或对车辆进行控制。
[0093] 物联网模块实现数据双向通信功能，支持按指定算法加密后传输。
[0094] 4G模块实现数据双向通信功能，支持按指定算法加密后传输。
[0095] 本实施例公开的一种特种车辆态势感知仿真系统，感知终端设备外场应用的一种场景如图7所示，吸附于车辆顶部的感知终端设备负责感知激光打击、核化打击、位置信息等数据信息通过物联网基站和4G基站上报数据到指挥中心，指挥中心根据规则下发对应的裁决指令，感知终端设备根据指令触发声告警、烟告警、光告警；同时在外场的监督人员也可通过手持终端进行现场裁决判定。
[0096] 在本实施例中，所述软件结构负责上位机系统和感知终端设备之间的信息集成和指挥控制。该软件结构应用基于osg（OpenSceneGraph）和osgEarth开源技术平台。
[0097] osg是一个开源的三维实时场景开发引擎，被广泛应用在可视化（飞行、船舶、车辆、工艺等仿真）、增强现实以及医药、教育、游戏等领域。osg可以支持几乎所有的操作系统平台，它使用OpenGL ES使得可以支持手持台、平板以及其他嵌入式设备，使用OpenGL使得其可以在所有的家用电脑以及中型大型机和集群上进行工作。
[0098] osgEarth为开发osg应用提供了一个地理空间SDK和地形引擎；提供基于osg开发3D地理空间应用的支持；直接从数据源可视化地形模型和影像变得更加简单；提供对开放式绘图标准，技术和数据的交互操作。osgEarth可以替代离线地形数据库创建工具，获取地形基础地图并快速而流畅的运行；访问开放式标准的地图数据服务，例如WMS和TMS；将基于web服务的影像数据和本地存储的数据整合；在运行时嵌入新的地理空间数据层；超时处理可能改变的数据。
[0099] 本实施例中的软件结构代码全部开源，完全自主可控；软件能够适配多种国产化操作系统；硬件适配各种类型的特种车辆，车辆无须进行对应改装。其次，软件开发所用技术均采用免费开源技术，osg、osgEarth、RabbitMQ、SQLite等，开发成本低；PC软件完全采用C++开发，C++具有兼容性强、性能高、健壮性、安全性、平台独立与可移植性、高性能等特点，部署硬件环境要求低，通用性强。手持终端软件采用Java开发，运行速度快、性能高、兼容性好、有更好的用户体验，支持硬件接口、蓝牙、网络等多种通信方式。
[0100] 本实施例中所使用的软件结构主要包括：
[0101] 数据汇集软件，部署在传输区外网服务器上，对部署于各节点的感知终端进行数据采集和终端管控指令发送，实现感知终端集群相关的双向数据收发和管理；
[0102] 数据处理软件，置于内网动态可扩容服务器上，主要完成系统的各类计算、处理和服务生成、服务运行；
[0103] 协议转换软件，协议转换软件部署在内网服务器中，与数据处理软件和数据汇集软件保持连接，主要完成双向通信协议解析和原始数据备份；
[0104] 显控态势软件，显控态势软件置于显控席位上，主要完成系统运行过程中的数据展示、态势仿真、数据分析；
[0105] 手持终端软件，具备对感知终端进行功能测试、参数设置、终端状态检测功能，一台手持终端用于对多台感知终端进行操作控制，手持终端软件至感知终端设备的通信方式采用专网4G无线传输。
[0106] 如图8所示，手持终端软件负责现场辅助裁决与数据上报，数据汇集软件负责数据采集和终端管控指令发送，协议转换软件负责协议类型转换和数据解析，数据处理软件负责核化、告警、毁伤计算及服务生成，显控态势软件负责态势仿真、终端控制、外部系统对接等，防火墙内各软件之 间通过MQ消息服务进行消息的订阅及发布。
[0107] 如图2所示，所述数据汇集软件包括数据转发模块、数据校验模块、入网管理模块和时统管理模块；所述数据汇集软件实现的功能包括：
[0108] a：感知终端设备入网管理，提供数据权限验证、感知终端接入规则，保障感知终端安全性隔离；该功能通过数据汇集软件中入网管理模块和数据校验模块实现，包括以下步骤：
[0109] S11，在系统中录入感知终端设备信息，设备信息包含设备编号、设备状态、物联网卡号和4G卡号信息；
[0110] S12，在系统中配置本次任务允许接入的感知终端设备，确定允许接入的方式是物联网还是4G，或两者都允许接入；
[0111] S13，在系统中配置本次任务允许接入的数据类型，允许接入告警数据、北斗数据、裁决数据、自检数据、设置数据中的一种、几种或者全部；
[0112] S14，入网管理模块通过已配置信息进行消息拦截、验证、过滤放行；
[0113] b：感知终端设备通信管理，保证数据通信过程中的过程监视，确保节点正常，该功能通过数据转发模块实现，包括以下步骤：
[0114] S21，系统自动记录和协议转换软件交互的内网数据日志记录，并根据发送者和接收者自动处理数据分发，日志记录包含发送者、接受者、数据类型和发送时间；
[0115] S22，系统自动记录和感知终端设备交互的数据日志记录，日志记录包含发送者、接收者、数据类型和收发时间；
[0116] S23，通过对数据发送者和接收者的日志记录分析，综合判断各节点的健康状态和网络连接状态，以实现数据通信全过程监控。
[0117] 如图4所示，所述数据处理软件包括数据订阅模块、危害分析模块和终端管理模块；所述数据处理软件实现的功能包括：
[0118] c：通过核化危害构设参数、气象信息及感知终端位置信息计算挂载车辆受到的核化危害，该功能通过数据处理软件中数据订阅模块和危害分析模块实现，包括以下步骤：
[0119] S31，通过数据订阅模块接收核化危害构设参数、气象信息和感知终端设备位置信息；
[0120] S32，危害分析模块根据核化危害构设参数、气象信息和感知终端设备位置信息，经过算法计算分析，得到危害严重程度及数值；
[0121] S33，通过数据订阅模块把危害数据发送给数据订阅者；
[0122] d：通过激光告警信息、挂载车辆信息、位置信息计算挂载车辆受到的激光危害，该功能通过数据订阅模块和危害分析模块实现，包括以下步骤：
[0123] S41，通过数据订阅模块接收激光告警信息、挂载车辆信息和位置信息；
[0124] S42，危害分析模块根据激光告警信息、挂载车辆信息和位置信息，经过算法计算分析，得到危害严重程度及数值；
[0125] S43，通过数据订阅模块把危害数据发送给数据订阅者；
[0126] e：特种车辆和感知终端设备的挂载关系的编成存储，实时记录车辆位置、状态、危害程度和危害类型，该功能通过数据订阅模块和终端管理模块实现，包括以下步骤：
[0127] S51，通过数据订阅模块接收感知终端设备编成信息、状态信息、危害信息；
[0128] S52，终端管理模块根据消息类型分别处理，其功能包含编成信息存储、设备状态分析和危害阈值判断；
[0129] S53，通过数据订阅模块把感知终端设备的编成信息、状态信息和危害状态发送给数据订阅者。
[0130] 如图3所示，所述协议转换软件包括协议转换模块、协议解析模块和信息存储模块；所述协议转换软件实现的功能包括：
[0131] f：实现感知终端设备数据协议解析及转换；
[0132] g：实现上位机数据协议解析及转换；
[0133] 功能f、功能g的实现包括以下步骤：
[0134] S61，协议转换模块根据消息数据的类型和收发者判断协议转换的类型，把通信协议转换为数据接收者所支持的协议；
[0135] S62，协议解析模块根据消息数据的类型和收发者判断数据格式转换类型，通过安全检验、序列化、反序列化，把数据解析为目标所支持的数据格式，并存储于信息存储模块。
[0136] 如图5所示，所述显控态势软件包括编成部署模块、图形渲染模块、终端管理模块和统计分析模块；所述显控态势软件实现的功能包括：
[0137] h：感知终端设备编成管理，拖拽式完成感知终端设备和车辆的挂载编成，支持按任务制作不同的编成信息，该功能通过编成部署模块和终端管控模块实现，包括以下步骤：
[0138] S71，通过终端管控模块加载感知终端设备信息和车辆信息；
[0139] S72，通过编成部署模块的编成管理界面拖拽式完成感知终端和车辆的挂载编成；
[0140] S73，通过终端管控模块把编成数据传输给数据处理软件；
[0141] i：感知终端设备实时管理，实时展现设备连接状态、自检状态、工作状态、位置信息，提供参数设置、设备自检、模拟核化、模拟激光告警和模拟裁决，支持感知终端设备日常保养及分配；该功能通过终端管理模块和图形渲染模块实现，包括以下步骤：
[0142] S81，通过终端管控模块接收感知终端设备的连接状态、自检状态、工作状态、位置信息；
[0143] S82，通过终端管控模块的管理界面对感知终端设备下发参数设置指令、设备自检指令和模拟核化指令、模拟激光告警指令和模拟裁决指令；
[0144] S83，通过图形渲染模块实时展现感知终端设备的连接状态、自检状态、工作状态和位置信息；
[0145] j：对战场范围的框定及战场环境的展现；该功能通过显控态势软件中的图形渲染模块实现，包括以下步骤：
[0146] S91，通过图形渲染模块的战场管理界面拖拽式框定战场范围；
[0147] S92，通过图形渲染模块的态势界面进行战场环境的加载渲染及范围框定；
[0148] k：车辆模型信息的加载，支持指定时间内的车辆轨迹绘制、车辆状态显示、危害类型显示和危害程度显示；该功能通过图形渲染模块和终端管控模块实现，包括以下步骤：
[0149] S101，通过终端管控模块接收车辆轨迹数据、车辆状态数据、危害类型数据、危害程度数据；
[0150] S102，通过图形渲染模块的态势界面进行指定时间内的车辆轨迹绘制、车辆状态显示、危害类型显示和危害程度显示；
[0151] l：实现核化危害仿真，以云雾形式展现危害位置、危害类型、危害浓度和危害范围，该功能通过图形渲染模块和终端管控模块实现，包括以下步骤：
[0152] S111，通过终端管控模块接收核化危害数据、车辆位置数据；
[0153] S112，通过图形渲染模块的态势界面以云雾形式展现危害位置仿真、危害类型仿真、危害浓度仿真和危害范围危害仿真；
[0154] m：车辆实时状态统计报表，展现车辆毁伤数量/比例、各毁伤类型数量/比例和编成单位毁伤比例，该功能通过图形渲染模块和终端管控模块实现，包括以下步骤：
[0155] S121，通过终端管控模块接收车辆编成数据、车辆状态数据、车辆毁伤程度数据和毁伤状态数据；
[0156] S122，通过图形渲染模块的态势界面展现车辆毁伤数量/比例统计分析报表、各毁伤类型数量/比例统计分析报表和编成单位毁伤比例统计分析报表。
[0157] 如图6所示，所述手持终端软件包括终端管控模块和危害模块；所述手持终端软件实现的功能包括：
[0158] n：感知终端编成管理，拖拽式完成感知终端和车辆的挂载编成，支持按任务制作不同的编成信息，该功能通过终端管控模块实现，包括以下步骤：
[0159] S131，通过终端管控模块的编成管理界面拖拽式完成感知终端和车辆的挂载编成；
[0160] S132，通过终端管控模块发送编成数据给感知终端设备；
[0161] p：感知终端实时管理，实时展现设备连接状态、自检状态、工作状态和位置信息，提供参数设置、设备自检、模拟核化、模拟激光告警和模拟裁决，支持感知终端设备日常保养及分配，该功能通过终端管控模块实现，包括以下步骤：
[0162] S141，通过终端管控模块接收感知终端设备的位置信息、工作状态、自检状态和连接状态信息；
[0163] S142，通过终端管控模块的设备管理界面实时展现感知终端设备信息；
[0164] q：手动裁决功能，导调员可根据战场真实情况给特殊情况的车辆发送裁决指令，该功能通过手持终端软件中的终端管控模块实现，包括以下步骤：
[0165] S151，通过终端管控模块的设备管理界面的裁决功能对需要裁决的感知终端设备进行裁决；
[0166] S152，通过终端管控模块向感知终端设备发送裁决指令。
[0167] 通过上述设计，在本发明的仿真系统应用中，结合相应的硬件结构及软件结构，感知终端设备实时反馈车辆定位信息及激光打击信息，通过数据汇集软件、协议转换软件，传输到数据处理软件中，融合上位机下发的核打击、化学打击、裁决等信息，综合计算毁伤结果，实时传输到显控态势软件进行毁伤效果渲染展示，同时回传到对应的感知终端设备进行对应等级的声光烟告警，并支持通过对外接口传输数据到驾驶室，给出定制化告警及控制，解决了特种车辆在训练、演习中无法准确反馈毁伤状态及效果的问题。因此，与现有技术相比，本发明具有突出的实质性特点和显著的进步。
[0168] 上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。
