基于C#的武备控制系统数据分析仪设计(2)
4.8数据回放.37
4.9数据传递.38
5数据分析仪界面实现39
5.1主操作界面.39
5.2导入数据界面.58
5.3数据回放界面.64
5.4章节小结.65
6功能实现与成果展示66
6.1功能实现逻辑.66
6.2系统实现效果.70
6.3部署.75
结论78
致谢79
参考文献.80
附录A核心代码.83
1 绪论 1.1 课题背景 武器设备监控系统，主要监控了各武备系统的传感器（比如雷达火控台、光电跟踪仪等）、武备控制系统（比如指挥控制台、光电火控台等）和武器设备等系统，通过 TCP/IP 协议，实现武备系统的通信、协同工作等。在不同设备协同工作的时候，设备之间互相发送、接受报文信息，通过报文信息来判断下一步操作，再进行报文转发，或者判断操作目标，或者发出操作指令，相互协调合作来执行作战命令。 但是由于武备控制系统缺乏数据分析设备，操作人员无法在线监控各个分系统间的通讯状态、控制时序，结果出现被控对象抖动，而无法查明原因，严重影响了系统研制的进度，增加了研制成本。本项目基于此需求，拟设计出一套数据分析仪，包含数据录取回放功能、数据含义解析、故障诊断与定位功能、性能指标检测功能、分系统模拟功能，从而为武备控制系统在系统联调、交验、靶场试验、售后服务过程中提供技术保障，缩短各个阶段的时间，减少研制成本。 1.2 武器设备交互通信 在武备控制系统的节点上存在许多设备，设备之间的通信数据将是本文进行数据分析的数据来源。本文将主要针对 4 种设备，分别是光电跟踪仪、光电火控台、左、右单 30mm 舰炮，其设备节点号分别为“0x03”、“0x0C”、“0x21”、“0x22”。 光电跟踪仪与光电火控台之间的通信，主要为火控台设置跟踪仪的相关参数、向跟踪仪发送命令，跟踪仪则根据命令去跟踪目标，并获取目标当前各参数，将数据发送给火控台。火控台根据目标数据滤波结算，计算射击诸元。这两个设备之间，光电跟踪仪每 20ms 产生一次中断，立即进行光电指向器、角速度、己舰情况数据的采样，并进行光电测距，完成偏差数据处理，在 4-6ms 将报文向火控台汇报，汇报的报文按照报文标识为“0x030C”的格式来组装。而光电火控台同样 20ms 产生一次中断，在 0-2ms 按报文标识“0x0C03”发送报文给光电跟踪仪，发送的数据为以光电跟踪仪指向器为坐标原点的坐标量，指示目标方位数据。假如发送数据前未收到跟踪仪发送的报文，则给出“未收到报文”信息。 光电火控台与单 30mm 舰炮之间的通信，主要是光电火控台向舰炮发送计算好的射击诸元控制信息，舰炮回送其状态信息。比如火控台需要装定余弹数，发送给舰炮报文，而舰炮接收到报文，回送装定的余弹数，并表示数据装定成功。同时，舰炮还会回送射击过程中的故障信息，比如舰炮随动故障、计算机故障等。若发送数据前根据报文帧号检测未接收到对应的报文，则回送“未接受报文”信息。 1.3 开发平台 本文主要基于.NET 开发平台，使用 C#编程语言，在 Visual Studio 开发工具上进行软件开发，不管是操作界面的设计，亦或是数据库的操作，它们都提供了充足且方便的工具加以利用。下文主要介绍了.NET 框架的优势、C#技术的特点以及本文所需的 SQLite 数据库的操作要点。 1.3.1 Microsoft .NET 框架 微软总裁兼首席执行官 Steve Ballmer 给.NET 下的定义为：“.NET 代表一个集合，一个环境，一个可以作为平台支持下一代 Interact的可编程结构”。.NET=新平台+标准协议+统一开发工具。.NET的最终目的就是让用户在任何地方、任何时问，以及利用任何设备都能访问所需的信息、文件和程序。用户不需要知道这些文件放在什么地方，只需要发出请求，然后只管接收就可以了，而所有后台复杂性均封装起来[1]。 ．NET框架能够支持所有关键的面向对象的概念，例如封装、重载、继承和多态性。事例成员和静态成员等内容都封装在类当中，这样的设计使得代码更为简单易读。本文中通过这些机制，对设定的方法进行了灵活运用，丰富了功能，减少代码复杂性。为了避免由于改写方法而引起的代码出错，需要通过非虚拟的方法定义类，并且不可以被派生类改写。通过这种设置，节省了虚拟函数表，且能够保证正确的版本控制[2]。.NET应用程序主要可以分为两类：一类是 ASP.NET 网页应用程序；另一类是 Windows 应用程序。Windows 应用程序是基于传统的 C/S架构，它可以开发MIS 系统，也可以开发 Windows 服务类应用程序，或者是动态链接库（DLL）。本文的开发就是基于 C/S架构的Windows 应用程序[3]。 1.3.2 C#技术 C#语言是微软为.NET Framework 量身订做的编程语言，面向对象，简单但是很安全。开发人员可以利用它来建立基于.NET 框架上的各种应用程序，安全可靠。C#可以创建简单的客户端应用程序、XML Web 服务、分布式组件、C/S应用程序、数据库应用程序等等。它同时拥有 C/C++的强大功能和 visual BaSic 简单易用的特性，是首个组件导向的程序语言。运用C#语言进行程序设计时，不需要考虑某一功能的具体实现过程，只需要知道实现这一功能需要哪些方法，然后对方法进行调用即可[4-5]。
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