跨平台的仿真模型开发方法技术

本发明专利技术公开了跨平台的仿真模型开发方法，包括以下步骤：S1，基于模拟对象生成至少一个以上的行为模块；S2，基于行为模块生成至少一个以上的动作模块，动作模块是基于XML语言的形式进行表达，动作模块定义为仿真模型实际执行的操作，并实现该操作；S3，基于行为模块和动作模块生成仿真模型；本发明专利技术基于预定的统一策略在系统上开发仿真模型，各平台之间的仿真系统能够相互兼容，而且仿真模型之间可以相互联系，有效提高仿真模型的复用率，适用于跨平台的仿真模型的开发。

【技术实现步骤摘要】
跨平台的仿真模型开发方法
本专利技术涉及仿真模型开发
，更具体地说，它涉及跨平台的仿真模型开发方法。
技术介绍
所谓军事模拟和仿真，就是在军事方面进行建模，然后利用仿真的技术进行模拟战局、战略、战术的方法。这种方法应用系统论的观点，并且利用数学建模等多种建模方法。在实践中，军事模拟对于军事作战的指挥有着很大的指导作用。仿真技术是以相似原理、信息技术、系统技术及其应用领域有关的专业技术为基础，以计算机和各种物理效应设备为工具，利用系统模型对实际的或设想的系统进行试验研究的一种综合性技术。它综合集成了计算机、网络技术、图形图像技术、多媒体、软件工程、信息处理、自动控制等多个高新
的知识。军事仿真包括武器技术仿真、武器系统仿真以及作战仿真等，已经在军队训练、武器装备研制、作战指挥和规划计划等方面发挥重要作用，成为国防领域的一项关键技术。现有技术中对于作战仿真模拟系统的主要问题在于多平台多策略开发的仿真模型之间存在不兼容的问题，仿真模型的复用率较低。
技术实现思路
本专利技术提供一种跨平台的仿真模型开发方法，解决相关技术中的技术问题。根据本专利技术的一个方面，提供了包括以下步骤：S1，基于模拟对象生成至少一个以上的行为模块；S2，基于行为模块生成至少一个以上的动作模块，动作模块是基于XML语言的形式进行表达，动作模块定义为仿真模型实际执行的操作，并实现该操作；S3，基于行为模块和动作模块生成仿真模型，包括以下策略：一、一个行为模块与一个动作模块联系形成仿真模型；二、一个行为模块与两个以上的动作模块联系形成仿真模型；三、两个以上的行为模块与一个行为模块联系形成仿真模型；四、基于策略一、策略二、策略三生成的仿真模型组合成为新的仿真模型；基于策略四组合的仿真模型内的仿真模型之间相互联系，并且基于策略四组合的仿真模型内的至少一个仿真模型与外部的仿真模型进行联系，也即基于策略四组合的仿真模型内的至少一个仿真模型存在与外部的仿真模型联系的输入接口，基于策略四组合的仿真模型内的至少一个仿真模型存在与外部的仿真模型联系的输出接口。进一步地，所述模拟对象包括数值解释、微分方程式。进一步地，所述行为模块为DEVS基本模型；一个DEVS基本模型应包括如下信息：输入端口的集合，通过它们接受外部事件；输出端口的集合，通过它们发出事件；状态变量与参数的集合；时间推进函数，用于控制内部转移的时间；内部转移函数，定义在时间推进函数给定的时间流过后，系统将转移到的状态；外部转移函数，定义接收到输入后，系统如何改变其状态；输出函数，在内部转移发生前产生一个外部输出。进一步地，所述DEVS基本模型为一个七元组结构体：AtomicDEVS＝<S，ta，δint，X，δext，Y，λ>X是外部输入事件集，S是系统状态集，Y是输出集，模型的时间基T连续且T＝R；ta是时间推进函数，ta(s)表示在没有外部事件到达时系统状态保持为s的时间，特别地ta(s)＝+∞的状态称为静止的，如无外部事件到达，系统将一直停留在该状态；ta(s)＝0的状态称为瞬时的，瞬时状态表达了不消耗时间的即时运算，即在该状态执行时，仿真时钟不推进；定义系统的总状态集合为Q＝{(s,e)|s∈S，0≤e≤ta(s)}，其中e表示系统在状态s停留的时间，(s，e)表示总状态；δint是内部转移函数，δint：S→S；如无外部事件到达，系统经过ta(s)时间后，状态s将转移到δint(s)，同时将e置为0；δext是外部转移函数，δext：QxX→S；若有一外部事件x∈X到达，系统在状态s已停留时间为e，则它立即转移到δext(s，e，x)，并置e为0；λ是输出函数，λ：S→Y∪{φ}；输出事件在系统内部状态转移时产生，且状态转移前的状态s用于产生输出λ(s)，其它非内部状态转移时的输出为φ。进一步地，所述仿真模型从其他仿真模型接收信息之后执行获得运行结果；仿真模型在接收输入信息、执行动作时，通过调用动作模块所具有的预定的算法，由动作模块基于预定的算法控制行为模块的动作。进一步地，所述策略四组合的仿真模型应包含如下信息：输入端口集；输出端口集；基本模型成员集；每一个成员影响的成员集；耦合关系，包括外部输入耦合，外部输出耦合和内部耦合等；选择函数，其中包含从下一事件发生时间最早的成员中选择当前成员的规则，用于选择耦合模型的下一事件。进一步地，所述DEVS耦合模型为如下结构体：coupledDEVS＝<Xself，Yself，D，{Mi}，{Ii}，{Zi,j}，select>self表示耦合模型本身，Xself是外部事件输入集，Yself是输出事件集；D是耦合模型组成成员的名字集(self∈D)，{Mi}是耦合模型的成员集，{Mi|i∈D}且Mi＝<Si，tai，δint，i,Xi，δext，i，Yi，λi>是DEVS基本模型；Ii表示受成员i(i∈D∪{self})影响的成员集，所有受影响的成员集为{Ii|i∈D∪{self}}，且且Zi，j，表示成员i(i∈D∪{self})的输出到成员j(j∈Ii)的输入转换，输出输入转换集为{Zi,j|i∈D∪{self},j∈Ii}，且Zself，j：Xself→Xj，j∈D；Zi，self：Yi→Yself，i∈D；Zi，j：Yi→Yj，i,j∈D，{Ii}和{Zi，j}描述了耦合模型的耦合结构；select是选择函数，当耦合模型中几个成员同时发生状态转移时，需使用select函数来选择其中一个成员的状态转移作为耦合模型的状态转移；select：2D→D，若是同时发生状态转移的成员集，则select(E)∈E。一种仿真模型开发系统，包括：支撑层，支撑装备体系建模、仿真运行与分析评估的基础软硬件支撑环境；模型层，针对装备体系仿真建模粒度需求，采用组件化模型进行设计和开发，构建攻防双方模型库，为不同想定下的仿真应用提供模型共享和重用；校验模块，对模型层中的所有模型进行校核、验证和确认，然后存储至模型库；应用层，针对装备体系开发构建仿真应用系统，在仿真引擎驱动下，实现典型应用背景的体系作战仿真。进一步地，所述模型层包括：想定编辑模块、实验设计模块、规划部署模块、管理控制模块、综合态势显示模块、模型设计模块、仿真引擎、体系效能评估模块和模型库；实验设计模块依据仿真应用需求，按照作战要求和试验计划，在二维态势图上采用拖拉方式创建和配置对象实例，设置想定或试验过程片段和任务参数，指定试验数据采集计划和要求，描述兵力部署、装备参数、任务过程、环境设置，保存形成XML格式标准的试验任务描述文件；规划部署模块针对试验任务和仿真想定，根据可用的分布本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.跨平台的仿真模型开发方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1，基于模拟对象生成至少一个以上的行为模块；/nS2，基于行为模块生成至少一个以上的动作模块，动作模块是基于XML语言的形式进行表达，动作模块定义为仿真模型实际执行的操作，并实现该操作；/nS3，基于行为模块和动作模块生成仿真模型，包括以下策略：/n一、一个行为模块与一个动作模块联系形成仿真模型；/n二、一个行为模块与两个以上的动作模块联系形成仿真模型；/n三、两个以上的行为模块与一个行为模块联系形成仿真模型；/n四、基于策略一、策略二、策略三生成的仿真模型组合成为新的仿真模型；/n基于策略四组合的仿真模型内的仿真模型之间相互联系，并且基于策略四组合的仿真模型内的至少一个仿真模型与外部的仿真模型进行联系，也即基于策略四组合的仿真模型内的至少一个仿真模型存在与外部的仿真模型联系的输入接口，基于策略四组合的仿真模型内的至少一个仿真模型存在与外部的仿真模型联系的输出接口。/n

【技术特征摘要】
1.跨平台的仿真模型开发方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，基于模拟对象生成至少一个以上的行为模块；
S2，基于行为模块生成至少一个以上的动作模块，动作模块是基于XML语言的形式进行表达，动作模块定义为仿真模型实际执行的操作，并实现该操作；
S3，基于行为模块和动作模块生成仿真模型，包括以下策略：
一、一个行为模块与一个动作模块联系形成仿真模型；
二、一个行为模块与两个以上的动作模块联系形成仿真模型；
三、两个以上的行为模块与一个行为模块联系形成仿真模型；
四、基于策略一、策略二、策略三生成的仿真模型组合成为新的仿真模型；
基于策略四组合的仿真模型内的仿真模型之间相互联系，并且基于策略四组合的仿真模型内的至少一个仿真模型与外部的仿真模型进行联系，也即基于策略四组合的仿真模型内的至少一个仿真模型存在与外部的仿真模型联系的输入接口，基于策略四组合的仿真模型内的至少一个仿真模型存在与外部的仿真模型联系的输出接口。


2.根据权利要求1所述的跨平台的仿真模型开发方法，其特征在于，所述模拟对象包括数值解释、微分方程式。


3.根据权利要求1所述的跨平台的仿真模型开发方法，其特征在于，所述行为模块为DEVS基本模型；
一个DEVS基本模型应包括如下信息：
输入端口的集合，通过它们接受外部事件；
输出端口的集合，通过它们发出事件；
状态变量与参数的集合；
时间推进函数，用于控制内部转移的时间；
内部转移函数，定义在时间推进函数给定的时间流过后，系统将转移到的状态；
外部转移函数，定义接收到输入后，系统如何改变其状态；
输出函数，在内部转移发生前产生一个外部输出。


4.根据权利要求1所述的跨平台的仿真模型开发方法，其特征在于，所述DEVS基本模型为一个七元组结构体：AtomicDEVS＝<S，ta，δint，X，δext，Y，λ>
X是外部输入事件集，S是系统状态集，Y是输出集，模型的时间基T连续且T＝R；
ta是时间推进函数，ta：ta(s)表示在没有外部事件到达时系统状态保持为s的时间，特别地ta(s)＝+∞的状态称为静止的，如无外部事件到达，系统将一直停留在该状态；ta(s)＝0的状态称为瞬时的，瞬时状态表达了不消耗时间的即时运算，即在该状态执行时，仿真时钟不推进；
定义系统的总状态集合为Q＝{(s,e)|s∈S，0≤e≤ta(s)}，其中e表示系统在状态s停留的时间，(s，e)表示总状态；
δint是内部转移函数，δint：S→S；如无外部事件到达，系统经过ta(s)时间后，状态s将转移到δint(s)，同时将e置为0；
δext是外部转移函数，δext：QxX→S；若有一外部事件x∈X到达，系统在状态s已停留时间为e，则它立即转移到δext(s，e，x)，并置e为0；
λ是输出函数，λ：S→Y∪{φ}；输出事件在系统内部状态转移时产生，且状态转移前的状态s用于产生输出λ(s)，其它非内部状态转移时的输出为φ。


5.根据权利要求1所述的跨平台的仿真模型开发方法，其特征在于，所述仿真模型从其他仿真模型接收信息之后执行获得运行结果；
仿真模型在接收输入信息、执行动作时，通过调用动作模块所具有的预定的算法，由动作模块基于预定的算法控制行为模块的动作。


6.根据权利要求1所述的跨平台的仿真模型开发方法，其特征在于，所述策略四组合的仿真模型应包含如下信息：
输入端口集；
输出端口集；
基本模型成员集；
每一个成员影响的成员集；
耦合关系，包括外部输入耦合，外部输出耦合和内部耦合等；
选择函数，其中包含从下一事件发生时间最早的成员中选择当...

【专利技术属性】
技术研发人员：高暠，
申请(专利权)人：南京仁谷系统集成有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32