第
36
卷
第
4
期
2012
年
8
月
武汉理工大学学报(交通科学与工程版)
JournalofWuhanUniversit
y
ofTechnolo
gy
(
Trans
p
ortationScience& En
g
ineerin
g
)
Vol.36
No.4
Au
g
.2012
基于开放式系统及
COTS
技术的起重机
操作训练模拟系统的开发
董熙晨
1
)
朱
泽
1
)
王国贤
1
)
周
强
1
)
胡
侃
2
)
(武汉理工大学物流工程学院
1
)
武汉
430063
)
(武汉科码软件有限公司
2
)
武汉
430074
)
摘要:为减少大型起重机操作训练模拟系统的开发风险并缩短调试开发周期,提出了基于开放式
系统及
COTS
技术的计算机模拟系统的开发方法
.
分析了开放式体系与
COTS
组件相结合的方法
内涵及实施步骤
.
结合所开发的新型大型起重机操作训练模拟系统的原型系统,说明在系统的主
要模块设计和系统整体设计等
2
个层面上应用该方法如何保证了系统功能的优化和快速实现,同
时预留了进一步降低成本和易于升级换代的灵活性
.
关键词:起重机模拟器;开放式系统;
COTS
;分布式计算机系统
中图法分类号:
TP391.9 doi
:
10.3963
/
j
.issn.20953844.2012.04.026
收稿日期:
20120528
董熙晨(
1966
):男,讲师,主要研究领域为港口起重机的设计与仿真
教育部留学回国人员科研启动基金项目资助(批准 号:
20091
j
0029
)
0
引
言
随着计算 机 技 术、虚 拟 现 实 技 术、多 媒 体 技
术、自动控制等技术的飞速发展和广泛应用,以计
算机系统为核心和操纵控制台为基础构成的各种
模拟仿真训练系统已成为当今重大生产或过程控
制设备操作人员的岗前培训的必备手段,成为培
训飞机、汽车、船舶等驾驶人员的重要途径
[
15
]
.
起
重机操作训练模拟器是众多训练模拟器应用领域
中的重要种 类之一,早在
20
世纪
90
年代即已出
现,目前国外少数几家高科技公司也推出了一些
市场化的产品,但价格昂贵且缺少在地化服务
.
因
此开发国产高性能起重机操作训练模拟器,具有
较大的技术和市 场的需求,但 由 于它是一 个 把系
统仿真技术与起重机动力学分析技术相结合的复
杂的分布式实时 仿真系统,存 在 着大量的 不 确定
因素,需要漫长的开发周期,导致国内有关研发机
构组织的起重机操作训练模拟器的自主开发,一
直停留在方案阶段,没有达到系统性的突破
[
6
]
.
武汉理工大学物流工程学院与武汉科码软件
有限公司 于
2010
年开始联合 开发大型起 重机操
作训练集成模拟 系统,通过以基础理论研究为先
导,解决了 一系 列技术 难题,终于取 得了成功
.
本
文介绍了在起重机操作训练模拟系统的开发实践
中所采用的以减少系统开发风险、加快系 统 开发
进程为目的的促进系统快速实现的方法———基于
开放式系统及
COTS
技术的方法
.
这种方法亦可
为相关模拟训练系统的研发人员提供参考
.
1
开放式体系与
COTS
组件相结合
开发起重机操作训练模拟系统首先要解决的
问题是,系统的体系结构如何定义,以什么样的方
式促进系统的设 计 方案可以 低 风险的快 速 实现
.
基于开放式系统
[
78
]
及商用成品 构件(
commercial
offtheshelf
,
COTS
)技 术
[
910
]
的方法就是 经过深
入研究之后提出的适合于开发模拟训练系统的构
建方 法,它 的 核 心 是 把 开 放 式 的 体 系 结 构 与
COTS
组件进行有机的结合
.
系统的开放性概念出现在
20
世纪
80
年代末
90
年底初,目的是解决变化频繁的 需求 与控制 系
统专一固定的框架之间的矛盾,从 而 建 立一个 统