打开文本图片集

摘要：随着信息技术的飞速发展，国产化平台软硬件也逐渐成为信息行业的关键组成部分。为了提高模拟训练系统的性能和稳定性，降低对外部技术的依赖，本文提出了一种基于国产化平台的模拟训练系统设计。该系统以国产软硬件为基础，结合先进的模拟算法和训练理念，旨在为用户提供高效、安全、可靠的模拟训练系统。

关键词：国产化平台；模拟训练系统；设计

引言：国产化平台涵盖多个领域，不仅包括CPU、显卡等计算机硬件，还涵盖了操作系统、数据库、防火墙和中间件等软件。所以基于国产化平台设计人员为开展模拟训练系统的设计工作，还需为系统提供可靠、安全以及自主可控的训练空间，以确保各类的模拟训练要求都能得到满足。通过模拟训练系统的建设，简化模拟训练的技术路线，进而达到提高训练效果的目的。

一、国产化平台的特点

国产化平台，需要基于我国自主研发的硬件、技术以及软件资源层面上，所创建的一个独立且完整，具有高度自主能力的技术体系。并且，国产化平台是可以应用于多种应用环境当中。它涵盖了从基层硬件-上层应用的系统化、国产化的解决方案。不仅可以满足国内各企业对于信息安全的需求，又可以在技术创新以及经济发展层面上，满足各方的需求，而其特点主要体现如下：

（一）安全性及隐私保护

国产化平台更加注重信息的可靠性以及安全性。它在运行过程中需要通过安全协议加密技术以及多种防护措施的使用，实现对用户隐私加密性的保护。而且该平台是具有较强的容错能力的，使设计人员还需通过先进技术体系的应用，结合各类复杂的环境来保证系统的稳定性，为用户提供相应的服务支持[1]。

（二）自主可控性

对于国产化平台来讲，自主可控性属于平台的运行核心。设计人员还需采用国内的自主研发系统、芯片以及数据库等，增加平台运行期间的中间件并以此为基础，配合多种软硬件产品，确保平台运行期间不会受到过多的外部限制[2]。规避技术的封锁风险，促使平台可以通过自主可控性的技术手段，结合用户具体的需求，实现对定制平台并保证它可以进行快速响应，完成后续的平台定制化开发工作[3]。

（三）技术兼容性

平台可以汇聚国内科研人才的创新资源，它在促进核心技术创新方面是有较高的作用的，能够帮助形成国内的自主知识产权。国产化平台可以促进产业链的上游以及下游协同，利用多种协议与接口，展现平台所具备的可拓展性、兼容性。构建出具有良好互动性的生态圈[4]。通过传感器与模拟设备的连接，保证平台可以在多种模拟训练场景中进行使用，有效促进国内的各个产业进行转型与升级。为各企业提供相应的技术服务与技术支持，最终达到提高企业发展以及展现技术兼容性的目的[5]。

（四）性能稳定性

对于国产化平台而言，它会通过先进的设计理念以及技术架构，提高系统的安全性以及性能稳定性。如，云计算生态系统等，利用稳定且健康的系统建设方式，增加一系列的政策措施，给予国产化平台发展保障，促使系统中的各模块可以稳定运行。

二、基于国产化平台的模拟训练系统设计方案

（一）系统体系架构

为顺利开展模拟训练系统的设计工作还需加强对国产化平台的考虑，将它分为资源抽象层、物理层、云安全防护层以及云服务层。在这一架构层面上实现对各模块情况的规划，以各模块独立设计的方式，保证模块能够进行深入融合。实现人员可以通过技术架构的调整，保证其合理性、灵活性以及可拓展性（如图1所示）。

将云服务层设置在原有中心云平台的基础上，坚持云平台逻辑，以分层、分级的方式，使每一层的信息承载作用都可以顺利发挥出来。一方面，可规划虚拟化云平台中的基础设施服务（IaaS）层、基础设施层、平台服务（PaaS）层和软件服务（SaaS）层（具体如图2）。

这样，设计人员实现对现有云平台内容的统一管理，实现对云管平台的设计，为模拟训练系统提供相应的运维、监控服务。

（1）IaaS层。可通过虚拟化技术的使用，让设计人员实现对基础设施层中数据信息及资源的整合，让其以虚拟的形式，按照配置要求，根据级别进行调配与划分。这层应与虚拟服务器进行连接，借助系统的运行，完成对网络渠道内数据信息的分配与存储。融入虚拟化技术，夯实模拟训练系统的建设基础，以向下实现模拟训练并实现对系统中硬件资源的统筹规划；向上可以承载模拟训练的应用系统，夯实模拟训练活动的数字化基座[4]。而且，还能帮助确认决定云平台基础架构、为系统中的资源提供非计费利用率，公式如下：

（2）基础设施层。设计基础设施层时，还需合理连接国产网络设备国产服务器以及国产存储设备，在保证硬件设施和履行的前提下，让其与各层相互衔接，以满足模拟训练系统的运行要求。

（3）PaaS层。它需要在IaaS层上加装国产操作系统虚拟机，为模拟训练系统提供中间件、国产数据库及相关服务。

（4）SaaS层。主要为用户提供服务，保证服务的提供者可以开展对应用的部署工作，也可在SaaS层上开展对外服务。同时经过该层的应用程序也可直接利用Web浏览器，无需下载安装客户端，有效增加了用户访问的快捷性，事训练者可在虚拟训练场景中，利用应用程序完成训练活动[5]。

2.资源抽样层

加强分析资源抽样层的分析，通过虚拟化技术的使用实现对底层硬件资源的处理，若存在硬件故障的情况需设置。实现对训练资源的分配。利用虚拟化技术，保证资源抽象层中的IO、内存以及CPU等都能实现虚拟化。通过共享文件的应用，保证虚拟主机可以进行迁移。利用HA集群等方式，保证动态的模拟训练资源合理调度。

3.物理层

该层内容涵盖了与国产化平台所需的运行环境相关的内容，使设计人员在考虑模拟训练系统时，应注重设备的存储、计算、安全以及存储服务。增加国产化的交换机等，设置防火墙来增加模拟训练系统运维管理期间的基础支持，为它提供良好的物理运行环境。

4.云安全防护层

该层的作用为帮助上述3层，开展全方位的安全防护工作。包括但不仅限于主机防御、漏洞扫描以及网站防御等模块。设计人员还需针对于模拟训练系统的情况，规划设计数据安全、租户隔离以及审计和认证的内容，才能真正意义上地实现云安全防护层的设计。

（二）国产化平台设计

模拟训练系统硬件平台包括加固计算机、加固显示器、加固键鼠和加固网络交换机，其中加固计算机采用国产飞腾处理器、景嘉微显卡。模拟训练系统软件平台包括国产银河麒麟操作系统、达梦数据库、天融信终端威胁防御系统。所有软硬件均实现100%国产化。

（三）软件设计

模拟训练系统软件，采用模块化设计，主要包括数字模型、场景规划、仿真运行、训练评估和数据管理模块。

1.数字模型

采用数学语言生成数字模型，遵循数理逻辑，利用生成、存储、维护以及管理虚拟系统运行状态等方式，整理虚拟模拟训练系统中所涉及的数据、参数。包括装备故障与诊断、CAD模型、装备维修过程等数据[1]。通过数字模型反映模拟训练系统的真实结构及行为。利用虚拟仿真技术与安全协议加密技术，为用户提供相应的服务支持[2]。

2.场景规划

基于国产化平台有限确认模拟训练的目的及所需模拟的场景类型。（1）结合训练任务，将场景设置为城市环境、自然环境、战场环境等。采用数据的收集与整理，融入地形地貌、环境特征以及建筑物的信息等基础数据支持，从而借助数字模型创建与真实训练场景相接近的虚拟场景[3]。（2）根据训练要求，实现对真实场景的复杂挑战以及情况的反应。也可在场景中设定相应的角色，让其具备相应的职责以及任务，进而有效提高训练者的应对能力。（3）通过场景评估与测试的方式，完成场景规划工作。

3.仿真运行

增加OTDR 模拟器仿真软件，利用C++ 语 言设计的方式，形成结构化的编程思路。待软件启动后，方可进行监听工作，结合训练情况分析按键信息。在仿真运动前将系统初始化，利用动力学的解算软件，计算无人机、车辆等的位置、运动姿态信息。安装图像渲染软件，结合仿真计算结果，生成场景视景图，利用仿真系统完成人机交互界面的反馈操作。

4.训练评估

对比前后训练情况，根据任务完成准确率、资源消耗、时间等指标进行主观、客观的评估工作。结合训练者表现，分析问题并提出改进措施，持续监控模拟训练过程，有效提升训练质量。

5.数据管理

收集操作记录、传感器数据、反馈数据等训练数据，以硬件、云端及专业设备的存储方式，保存模拟训练数据。同步开展多人共享与投同步访问工作，增加存储密度并确保数据可自动备份。以数据清洗、编码及其他预处理方式，控制数据质量并利用数据挖掘、分析及统计的方式，实现对训练效果的评估。

（四）设计实现要点

设计人员开展模拟训练系统的设计活动时，还需考虑系统的业务、应用资源管理、容量、自动化运维以及用户体验等管理内容。

首先，其在进行业务管理设计工作时，可以加强对用户体验的情况的了解，通过夯实IT基础架构的方法。检索与系统健康状态、数据可用状态、系统繁忙程度等内容的了解。通过总揽业务的方式，规划模拟训练业务管理内容。在简化业务处理流程的基础上，辅助训练者快速完成模拟训练活动。

其次，设计人员还需结合业务系统中的内容，开展对应有资源的调阅工作。采用远程管理与监控的设计方法，结合用户具体的需要创设数据中心，以确认当前用户需要哪种网络服务。为其配置相关的网络资源，从而提高用户的整体满意度。同时，还需通过容量管理的方式，实现对多种网络设备内容的处置，加强对设备型号、接口数量、运行时间以及登录方式等内容的处理，让网络环境中的数据容量，不会超出模拟训练系统的数据处理负荷，以实现对网络资源的合理管理。

再次，设计人员采用自动化的运维管理方式，预构模拟训练系统基准。加强对模拟训练系统的合规部署并设计修复模块。确保模拟训练系统所开展的自动化运维服务是符合我国现有的公安部、国资委以及网信办要求的。设计师还需结合模拟训练标准内容，实现对系统的测试与封装处理，利用深层次的开发软件，结合现有的图形模块执行封装设计工作。保存重点文件内容的，增加模拟训练系统中数据解释，注重封面的美化并增加应用文件之间的链接，以集中管理的方式，帮助训练者及时调阅系统内容，提高其训练质量。

最后，为提供用户体验管理服务，设计师可创设告警模块，以数据关联性分析以及实时告警的方式。避免系统中出现重复性、无效性的数据内容，利用屏蔽的方式，增加系统中的拓扑提示。也可通过手机短信、消息推送或者Email等形式，让用户能够通过远程设备接收提示。此外，网络管理员也可通过用户体验管理模块，了解模拟训练系统是否存在故障信息。促使其可以通过报表管理等方式，利用Web来设计报表，通过周期性系统报表内容的整理，开展安全设计工作。设计师可通过增设入侵防御模块，建设防火墙并增加系统中的防病毒等方式，实现对模拟训练系统的运维审计日志审计，并加强对系统中漏洞的扫描促使模拟训练系统在运行期间是能够符合国家三级安全等级保护要求的。也可让系统接入国产化的资源池当中，利用非国产化以及国产化区域的相互衔接，实现对国产化防火墙的设置，以确保模拟训练系统中信息进行交互时，是安全且可靠的。

（五）关键技术

1.高性能计算技术

利用国产化平台的高性能计算能力，实现大规模数据的实时处理和渲染，提高模拟训练的逼真度和实时性。

2.虚拟现实与仿真技术

通过虚拟现实技术构建逼真的训练环境，使训练者能够身临其境地参与训练过程。同时，利用仿真技术模拟训练过程中的各种情况，提高训练效果。

3.人工智能与机器学习技术

应用人工智能和机器学习算法对训练数据进行分析和处理，为训练者提供个性化的训练建议和指导。此外，还可以利用这些技术不断优化模拟训练系统的性能和功能。

结语：综上所述，设计人员基于国产化平台开展对模拟训练系统的设计工作，增强了系统的可靠性、稳定性以及自主控制性。加强对国产化平台的研究，借助模拟训练系统，简化相关人员的模拟训练时间并采用模拟训练系统的顶层设计、生成模拟训练系统架构、实现平台功能的设计，确保用户与模拟训练系统顺利进行信息交互工作、利用国产操作系统以及数据库等软硬件产品，减少用户使用模拟训练系统时对外部的依赖。

参考文献：

[1]孔德强， 杨保平， 张秀媛. 一种雷达抗干扰模拟训练系统[J]. 兵工自动化， 2024， 43 （03）： 87-91.

[2]邱磊. 某型精密跟踪成像雷达模拟训练系统设计[J]. 科技资讯， 2024， 22 （05）： 61-65.

[3]王少蕾， 周源， 许建国. 某型发射训练弹模拟训练系统设计[J]. 舰船电子工程， 2022， 42 （07）： 106-109.

[4]聂伟， 沈军， 许昆仑. 船艇机电综合模拟训练系统设计与应用[J]. 军事交通学报， 2022， 1 （01）： 35-42.

[5]周晓光， 朱鹏， 张源原. 六自由度跳伞模拟训练系统设计与实现[J]. 系统仿真学报， 2022， 34 （06）： 1320-1329.