船舶动力电力系统仿真训练服务器软件的设计与实现

摘要

随着计算机、通信、自动控制等技术的不断发展，船舶的自动化水平越来越高，这就对船员的操作提出了更高的要求。现在的船员操作训练已由过去传统的海上航行训练转向以计算机模拟技术为基础的仿真训练。这种方式不仅大大降低了船员训练的成本，而且提升了训练的安全性。船舶动力电力系统作为船舶的“心脏”系统，其重要性不言而喻。船员对该系统操作水平的高低对船舶有着重要的影响。船舶动力电力仿真训练系统是以船舶电力推进系统实验室的小型吊舱电力推进控制装置为背景开发的可用来训练学员操作的系统。该系统由教练机、仿真机、服务器、学员机组成。其中服务器是仿真训练系统非常重要的一部分，服务器软硬件性能的优劣直接影响学员训练的效率和质量。
　　 本文的研究内容是船舶动力电力系统仿真训练服务器软件的设计与实现。主要的工作有以下几个方面:
　　 1、简要介绍课题的背景、意义以及研究现状，指出本文的研究内容。
　　 2、详细介绍了船舶动力电力仿真训练系统的原理和组成，并在深入分析船舶动力电力系统及学员训练内容的基础上，对船舶动力电力系统仿真训练服务器软件进行了设计，包括功能设计、性能设计以及可扩展性设计。
　　 3、结合船舶动力电力仿真训练系统数据库对扩展性的要求，采用UML（统一建模语言）对系统数据库进行了设计并实现。使用ADO.NET技术实现了数据库的基本操作。相比传统的E-R（实体关系）数据库设计，该数据库有更好的扩展性。
　　 4、在综合分析船舶动力电力仿真训练系统数据传输内容及实时性要求的基础上，设计了该系统的通信协议。使用C＃独有的委托进行了软件实现，并且做了大量的通信测试实验，结果表明该通信协议完全满足系统的要求，实时性良好。
　　 最后，对本文的研究工作进行了系统全面的总结，并指明了以后的研究方向。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题背景及意义

1．2 船舶仿真训练的国内外研究现状

1．3 本文主要研究工作

第2章 船舶动力电力仿真训练服务器软件的设计

2．1 船舶动力电力仿真训练系统

2．2 船舶动力电力仿真训练服务器软件的总体设计

2．2．1 功能设计

2．2．2 性能设计

2．2．3 可扩展性设计

2．3 本章小结

第3章 船舶动力电力仿真训练数据库的设计与实现

3．1 数据库原理简介

3．1．1 数据库基本概念

3．1．2 数据库设计

3．1．3 数据库访问技术

3．1．4 SQL Server

3．1．5 基于UML的数据库设计简介

3．2 船舶动力电力仿真训练数据库的设计

3．2．1 系统需求分析

3．2．2 数据库结构建模

3．3 船舶动力电力仿真训练数据库的实现

3．3．1 数据库结构实现

3．3．2 数据库操作接口的实现

3．4 本章小结

第4章 船舶动力电力仿真训练通信协议的设计与实现

4．1 TCP／IP简介

4．1．1 TCP／IP结构

4．1．2 套接字编程

4．2 船舶动力电力仿真训练通信协议的设计

4．2．1 数据格式

4．2．2 数据传输协议

4．3 船舶动力电力仿真训练通信协议的实现

4．3．1 WinSock工作模式

4．3．2 C#委托简介

4．3．3 基于委托的WinSock编程

4．3．4 通信性能测试

4．4 本章小结

结论

参考文献

致谢