AFSim雷达显控一体化

SituationProcess 教学文档

概述

SituationProcess 是一个基于Qt的进程管理类，专门用于启动、监控和控制AFSIM仿真任务进程。它是整个态势感知系统中的关键组件，负责与外部仿真引擎进行交互。

功能点

1. 集成AFSim仿真推演系统
2. 支持mission文件打开推演
3. 支持推演过程状态操作，开始、暂停、终止
4. 支持推演倍速设置

核心功能

1. 进程生命周期管理

• 启动仿真任务：通过指定任务文件路径启动AFSIM仿真进程
• 监控进程状态：实时监控仿真进程的运行状态
• 优雅停止：支持正常终止和强制杀死进程
• 输出捕获：捕获进程的标准输出和错误输出

2. 与AFSIM仿真引擎集成

• 自动定位AFSIM可执行文件mission
• 传递正确的命令行参数（-rt + 任务文件路径）
• 设置合适的工作目录和环境

类结构分析

头文件：situation_process.h

class SITUATION_EXPORT SituationProcess : public QObject
{Q_OBJECT
public:explicit SituationProcess(QObject *parent = nullptr);~SituationProcess();// 核心方法bool start(const QString &missionFilePath);bool stop(int gracefulTerminationMs = 3000);bool isRunning() const;qint64 pid() const;signals:void started();void finished(int exitCode, QProcess::ExitStatus status);void errorOccurred(QProcess::ProcessError error);void readyOutput(QString stdOut);void readyError(QString stdErr);
};

关键成员变量

• QPointer<QProcess> m_process：Qt进程对象，用于管理外部进程

详细功能说明

1. 启动仿真任务

方法签名

bool start(const QString &missionFilePath)

功能描述

启动AFSIM仿真任务，传入任务文件路径作为参数。

工作流程

1. 状态检查：检查是否已有进程在运行
2. 路径解析：自动查找AFSIM可执行文件
3. 环境准备：确保输出目录存在
4. 进程创建：创建QProcess对象并设置信号连接
5. 参数设置：设置命令行参数为 -rt <任务文件路径>
6. 启动进程：异步启动外部进程

代码示例

SituationProcess* process = new SituationProcess(this);// 连接信号
connect(process, &SituationProcess::started, [](){qDebug() << "仿真任务已启动";
});connect(process, &SituationProcess::finished, [](int exitCode, QProcess::ExitStatus status){qDebug() << "仿真任务结束，退出码：" << exitCode;
});// 启动任务
bool success = process->start("/path/to/mission.txt");
if (success) {qDebug() << "启动请求已发送";
} else {qDebug() << "启动失败";
}

2. 停止仿真任务

方法签名

bool stop(int gracefulTerminationMs = 3000)

功能描述

优雅地停止正在运行的仿真进程。

停止策略

1. 优雅终止：首先发送SIGTERM信号
2. 等待超时：等待指定时间（默认3秒）
3. 强制杀死：如果优雅终止失败，则强制杀死进程

代码示例

// 优雅停止（等待3秒）
process->stop();// 自定义等待时间（等待5秒）
process->stop(5000);

3. 状态查询

运行状态检查

bool isRunning() const

返回进程是否正在运行。

进程ID获取

qint64 pid() const

返回进程ID，如果进程未运行则返回0。

代码示例

if (process->isRunning()) {qDebug() << "进程正在运行，PID：" << process->pid();
} else {qDebug() << "进程未运行";
}

4. 信号处理

进程启动信号

void started()

当进程成功启动时发出。

进程结束信号

void finished(int exitCode, QProcess::ExitStatus status)

当进程结束时发出，包含退出码和退出状态。

错误信号

void errorOccurred(QProcess::ProcessError error)

当进程发生错误时发出。

输出信号

void readyOutput(QString stdOut)  // 标准输出
void readyError(QString stdErr)   // 标准错误输出

完整信号处理示例

SituationProcess* process = new SituationProcess(this);// 连接所有信号
connect(process, &SituationProcess::started, [](){qDebug() << "✅ 仿真任务启动成功";
});connect(process, &SituationProcess::finished, [](int exitCode, QProcess::ExitStatus status){if (status == QProcess::NormalExit) {qDebug() << "✅ 仿真任务正常结束，退出码：" << exitCode;} else {qDebug() << "❌ 仿真任务异常结束，退出码：" << exitCode;}
});connect(process, &SituationProcess::errorOccurred, [](QProcess::ProcessError error){qDebug() << "❌ 进程错误：" << error;
});connect(process, &SituationProcess::readyOutput, [](const QString& output){qDebug() << "📤 标准输出：" << output;
});connect(process, &SituationProcess::readyError, [](const QString& error){qDebug() << "📤 错误输出：" << error;
});## 环境准备### 输出目录创建
启动进程前，会自动检查并创建输出目录：
- 在可执行文件所在目录创建 `output` 文件夹
- 用于存储仿真结果和日志文件## 最佳实践### 1. 资源管理
```cpp
// 推荐：使用智能指针或父对象管理
SituationProcess* process = new SituationProcess(this);// 析构函数会自动清理资源
// 如果进程仍在运行，会自动停止

2. 错误处理

SituationProcess* process = new SituationProcess(this);// 启动前检查
if (!process->start(missionFile)) {qWarning() << "启动仿真任务失败";return;
}// 监听错误信号
connect(process, &SituationProcess::errorOccurred, [](QProcess::ProcessError error){switch (error) {case QProcess::FailedToStart:qWarning() << "进程启动失败";break;case QProcess::Crashed:qWarning() << "进程崩溃";break;case QProcess::Timedout:qWarning() << "进程超时";break;default:qWarning() << "未知进程错误";break;}
});

3. 状态监控

// 定期检查进程状态
QTimer* statusTimer = new QTimer(this);
connect(statusTimer, &QTimer::timeout, [process](){if (process->isRunning()) {qDebug() << "进程运行中，PID：" << process->pid();}
});
statusTimer->start(5000); // 每5秒检查一次

4. 优雅关闭

// 应用退出时优雅关闭
void MainWindow::closeEvent(QCloseEvent *event) {if (m_situationProcess && m_situationProcess->isRunning()) {qDebug() << "正在停止仿真任务...";m_situationProcess->stop(5000); // 等待5秒}event->accept();
}

常见问题与解决方案

1. 可执行文件未找到

问题：启动时提示找不到 mission.exe

解决方案：

• 检查 resources/afsim/ 目录是否存在
• 确认可执行文件路径正确
• 检查文件权限

2. 进程启动失败

问题：start() 返回 false

可能原因：

• 任务文件路径无效
• 已有进程在运行
• 权限不足

解决方案：

// 检查任务文件
QFileInfo missionFile(missionFilePath);
if (!missionFile.exists()) {qWarning() << "任务文件不存在：" << missionFilePath;return false;
}// 检查进程状态
if (process->isRunning()) {qWarning() << "已有进程在运行";return false;
}

3. 进程无法停止

问题：调用 stop() 后进程仍在运行

解决方案：

// 增加等待时间
process->stop(10000); // 等待10秒// 或者强制杀死
if (process->isRunning()) {process->stop(0); // 立即强制杀死
}

集成示例

与SituationManager集成

class SimulationController : public QObject {Q_OBJECTpublic:SimulationController(QObject* parent = nullptr) : QObject(parent), m_process(new SituationProcess(this)){setupConnections();}void startSimulation(const QString& missionFile) {if (m_process->start(missionFile)) {qDebug() << "仿真启动成功";} else {qDebug() << "仿真启动失败";}}void stopSimulation() {m_process->stop();}private slots:void onProcessStarted() {// 通知UI更新emit simulationStarted();}void onProcessFinished(int exitCode, QProcess::ExitStatus status) {// 清理资源emit simulationFinished(exitCode, status);}private:void setupConnections() {connect(m_process, &SituationProcess::started,this, &SimulationController::onProcessStarted);connect(m_process, &SituationProcess::finished,this, &SimulationController::onProcessFinished);}private:SituationProcess* m_process;
};

总结

SituationProcess 是一个功能完善的进程管理类，为AFSIM仿真任务提供了完整的生命周期管理。通过合理使用其提供的接口和信号，可以构建稳定可靠的仿真控制系统。

关键要点

1. 异步操作：所有操作都是异步的，通过信号通知结果
2. 资源管理：自动管理进程资源，析构时自动清理
3. 错误处理：提供完整的错误处理机制
4. 状态监控：实时监控进程状态和输出
5. 优雅关闭：支持优雅停止和强制终止

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