一种分布式实时仿真方法技术

本发明专利技术公开了一种分布式实时仿真方法，属于仿真技术领域，用以解决现有仿真过程中仿真任务分配不合理等问题。方法包括：仿真主控系统根据仿真任务及计算节点列表生成仿真任务列表，并发送仿真任务列表至仿真管理总线；仿真任务列表包括仿真子任务及部署每一仿真子任务的计算节点；仿真管理总线基于接收到的仿真任务列表，将仿真子任务发送至部署该仿真子任务的计算节点；仿真主控系统将仿真控制指令通过实时仿真总线发送至部署仿真子任务的计算节点，以控制计算节点执行仿真处理过程的进度；计算节点基于接收到的仿真子任务及所述仿真控制指令执行仿真处理过程，并通过实时仿真总线与仿真主控系统及其他计算节点交互仿真处理过程中产生的数据。处理过程中产生的数据。处理过程中产生的数据。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式实时仿真方法


[0001]本专利技术涉及仿真
，尤其涉及一种分布式实时仿真方法。

技术介绍

[0002]在利用仿真平台对仿真对象进行仿真的过程中，涉及的交互对象繁多、交互数据多样、交互过程复杂；同时，不同的仿真任务所需的计算资源并不相同，若在仿真平台中预置的计算资源过多，则容易造成资源浪费，若预置的计算资源过少，则无法满足计算量较大的仿真任务的仿真要求。
[0003]综上，如何基于现有仿真过程存在的上述问题优化仿真过程，实现仿真任务的合理分配、优化仿真配置及仿真时的数据交互过程，是亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种分布式实时仿真方法，用以解决现有仿真过程存在的仿真任务分配不够合理、仿真配置及仿真数据交互过程复杂程度高的问题。
[0005]本专利技术公开了一种分布式实时仿真方法，所述方法包括：
[0006]仿真主控系统根据仿真任务及计算节点列表生成仿真任务列表，并将所述仿真任务列表发送至仿真管理总线；所述仿真任务列表包括多个仿真子任务及部署每一仿真子任务的计算节点；
[0007]仿真管理总线基于接收到的所述仿真任务列表，将每一仿真子任务发送至部署该仿真子任务的计算节点；
[0008]仿真主控系统将仿真控制指令通过实时仿真总线发送至部署仿真子任务的计算节点，以控制计算节点执行仿真处理过程的进度；
[0009]部署仿真子任务的计算节点基于接收到的仿真子任务及所述仿真控制指令执行仿真处理过程，并通过实时仿真总线与仿真主控系统及其他计算节点交互仿真处理过程中产生的数据。
[0010]在上述方案的基础上，本专利技术还做出了如下改进：
[0011]进一步，所述方法还包括：
[0012]将仿真监控系统接入仿真管理总线、实时仿真总线，利用仿真监控系统监控仿真过程。
[0013]进一步，所述方法还包括：
[0014]将仿真主控系统、计算节点及仿真监控系统均接入时钟同步总线；
[0015]并将时钟同步系统生成的时间同步信号通过时钟同步总线发送至仿真主控系统、全部计算节点及仿真监控系统，以实现仿真主控系统、全部计算节点及仿真监控系统之间的时间同步。
[0016]进一步，所述仿真任务包括多个仿真模型及仿真配置参数，仿真配置参数包括仿
真初始参数、仿真步长及每一仿真模型的接口通讯周期；
[0017]所述计算节点列表包括每一计算节点的节点属性配置信息以及节点状态；
[0018]所述节点属性配置信息包括：
[0019]节点ID，用于描述计算节点在系统中的唯一标识；
[0020]性能属性，用于描述计算节点的性能属性信息；
[0021]通讯端口号，用于描述计算节点的端口号；
[0022]节点服务器的IP地址，用于描述计算节点中节点服务器的IP地址；
[0023]节点状态分为空闲、占用及异常状态。
[0024]进一步，所述仿真主控系统通过执行以下操作生成仿真任务列表：
[0025]基于每一仿真模型及仿真配置参数，确定匹配于该仿真模型的仿真子任务；所述仿真子任务包括仿真初始参数、仿真模型的动态链接库及仿真资源数据；
[0026]预测每一仿真子任务的计算量，基于每一仿真子任务的计算量及计算节点列表中处于空闲状态的计算节点的性能属性，确定部署每一仿真子任务的计算节点，并更新计算节点列表中部署仿真子任务的计算节点的节点状态为忙时状态；
[0027]汇总全部仿真子任务及部署每一仿真子任务的计算节点，形成仿真任务列表。
[0028]进一步，所述仿真任务列表中还包括数据交互列表；所述数据交互列表中维护了仿真主控系统的ID，每一仿真子任务的任务编号，部署每一仿真子任务的计算节点的节点ID，以及每一仿真子任务的仿真数据存储模块；其中，
[0029]所述仿真数据存储模块用于存储该仿真子任务的仿真处理过程中产生的数据；每一仿真子任务的仿真数据存储模块与仿真子任务的任务编号一一对应；
[0030]连接在同一实时仿真总线上的仿真主控系统及计算节点共享同一数据交互列表。
[0031]进一步，所述仿真控制指令包括初始化指令、运行指令、暂停指令、停止指令及重启指令；
[0032]仿真主控系统通过执行以下操作控制计算节点执行仿真处理过程的进度：
[0033]在获取到全部仿真模型启动成功指令后，生成初始化指令；
[0034]在获取到全部仿真模型响应初始化指令生成的初始化成功指令后，生成运行指令；
[0035]在获取到部分或全部仿真模型响应运行指令生成的开始运行指令后，根据仿真进度生成控制相应仿真模型暂停的暂停指令、控制相应仿真模型停止的停止指令和/或控制相应仿真模型重启的重启指令，以便相应仿真模型基于暂停指令暂定运行当前仿真模型、基于停止指令停止运行当前仿真模型和/或基于重启指令重启当前仿真模型；
[0036]当部署仿真子任务的计算节点处于异常状态时，所述仿真主控系统将该计算节点上的仿真子任务迁移到处于空闲状态的计算节点上。
[0037]进一步，每一计算节点基于接收到的相应的仿真子任务及仿真控制指令执行仿真处理过程，包括：
[0038]基于仿真子任务中的仿真模型，加载与当前仿真子任务关联的动态链接库及仿真资源数据，并生成启动成功指令；
[0039]基于仿真主控系统响应启动成功指令生成的初始化指令及与当前仿真子任务关联的仿真初始参数初始化当前仿真模型，并生成初始化成功指令；
[0040]基于仿真主控系统响应初始化成功指令生成的运行指令运行相应的仿真模型，并将仿真运行过程中产生的数据更新并存储至当前仿真子任务的仿真数据存储模块，以便其他计算节点及仿真主控系统通过数据交互列表访问并获取各仿真数据存储模块存储的仿真运行过程中产生的数据；
[0041]若接收到暂停指令，则基于暂停指令暂定运行当前仿真模型；
[0042]若接收到停止指令，则基于停止指令停止运行当前仿真模型；
[0043]若接收到重启指令，则基于重启指令重启当前仿真模型。
[0044]进一步，计算节点还定期反馈子任务执行状态至所述仿真主控系统，以便所述仿真主控系统根据所述子任务执行状态动态更新所述仿真任务列表中的仿真子任务仿真进度；
[0045]当计算节点完成部署的仿真子任务时，反馈子任务执行完成状态至所述仿真主控系统，以便所述仿真主控系统根据仿真子任务执行完成状态动态更新所述仿真任务列表中的仿真子任务仿真进度为已完成，并控制仿真管理总线更新当前计算节点的节点状态为空闲状态。
[0046]进一步，仿真管理总线通过管理计算节点的节点属性信息来管控计算节点的加入和退出：
[0047]当计算节点动态接入所述仿真管理总线时：
[0048]计算节点发送节点属性配置信息至仿真管理总线，并向仿真管理总线周期性地发送心跳信息；
[0049]仿真管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式实时仿真方法，其特征在于，所述方法包括：仿真主控系统根据仿真任务及计算节点列表生成仿真任务列表，并将所述仿真任务列表发送至仿真管理总线；所述仿真任务列表包括多个仿真子任务及部署每一仿真子任务的计算节点；仿真管理总线基于接收到的所述仿真任务列表，将每一仿真子任务发送至部署该仿真子任务的计算节点；仿真主控系统将仿真控制指令通过实时仿真总线发送至部署仿真子任务的计算节点，以控制计算节点执行仿真处理过程的进度；部署仿真子任务的计算节点基于接收到的仿真子任务及所述仿真控制指令执行仿真处理过程，并通过实时仿真总线与仿真主控系统及其他计算节点交互仿真处理过程中产生的数据。2.根据权利要求1所述的分布式实时仿真方法，其特征在于，所述方法还包括：将仿真监控系统接入仿真管理总线、实时仿真总线，利用仿真监控系统监控仿真过程。3.根据权利要求2所述的分布式实时仿真方法，其特征在于，所述方法还包括：将仿真主控系统、计算节点及仿真监控系统均接入时钟同步总线；并将时钟同步系统生成的时间同步信号通过时钟同步总线发送至仿真主控系统、全部计算节点及仿真监控系统，以实现仿真主控系统、全部计算节点及仿真监控系统之间的时间同步。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的分布式实时仿真方法，其特征在于，所述仿真任务包括多个仿真模型及仿真配置参数，仿真配置参数包括仿真初始参数、仿真步长及每一仿真模型的接口通讯周期；所述计算节点列表包括每一计算节点的节点属性配置信息以及节点状态；所述节点属性配置信息包括：节点ID，用于描述计算节点在系统中的唯一标识；性能属性，用于描述计算节点的性能属性信息；通讯端口号，用于描述计算节点的端口号；节点服务器的IP地址，用于描述计算节点中节点服务器的IP地址；节点状态分为空闲、占用及异常状态。5.根据权利要求4所述的分布式实时仿真方法，其特征在于，所述仿真主控系统通过执行以下操作生成仿真任务列表：基于每一仿真模型及仿真配置参数，确定匹配于该仿真模型的仿真子任务；所述仿真子任务包括仿真初始参数、仿真模型的动态链接库及仿真资源数据；预测每一仿真子任务的计算量，基于每一仿真子任务的计算量及计算节点列表中处于空闲状态的计算节点的性能属性，确定部署每一仿真子任务的计算节点，并更新计算节点列表中部署仿真子任务的计算节点的节点状态为忙时状态；汇总全部仿真子任务及部署每一仿真子任务的计算节点，形成仿真任务列表。6.根据权利要求5所述的分布式实时仿真方法，其特征在于，所述仿真任务列表中还包括数据交互列表；所述数据交互列表中维护了仿真主控系统的ID，每一仿真子任务的任务编号，部署每一仿真子任务的计算节点的节点ID，以及每一仿真子任务的仿真数据存储模
块；其中，所述仿真数据存储模块用于存储该仿真子任务的仿真处理过程中产生的数据；每一仿真子任务的仿真数据存储模块与仿真子任务的任务编号一一对应；连接在同一实时仿真总线上的仿真主控系统及计算节点共享同一数据交互列表。7.根据权利要求5或6所述的分布式实时仿真方...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏银科，沈超，范大蔚，顿新箎，董芳，
申请(专利权)人：北京机电工程研究所，
类型：发明
国别省市：