一种支持多源模型联合运行的仿真方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及系统仿真领域，具体涉及一种支持多源模型联合运行的仿真方法及系统，该方法系统，包括：仿真模型管理器、想定编辑器、仿真运行引擎、可视化显示模块、数据采集/回放模块、仿真评估模块、n个粘合运行器和仿真模型，其中n大于2；系统中的各个部件通过信息交互总线连接，各个部件之间不直接通信，具有松耦合关系，从而使得仿真系统具备具有开放型，系统功能可扩展，信息交互总线采取管道、信号、共享内存、套接字的多种通信方式实现。本发明专利技术通用性强，开放性好、仿真模型数量可任意扩展。能实现多源异构仿真模型的直接接入和同步运行，能够以模块化的方式直接连接到到仿真系统中，开展信息装备的体系化仿真试验与评估。展信息装备的体系化仿真试验与评估。展信息装备的体系化仿真试验与评估。

【技术实现步骤摘要】
一种支持多源模型联合运行的仿真方法及系统


[0001]本专利技术涉及系统仿真领域，具体涉及一种支持多源模型联合运行的仿真方法及系统。
[0002]
技术介绍

[0003]以雷达、无线通信为典型代表的信息装备在现代信息化战争中起着至关重要的作用，对信息装备在实际战场环境下的系统性能检验和作战效能评估一直是装备论证、装备研制和装备使用部门共同关注的基础性课题，传统的外场试验和实战演练由于代价昂贵且依赖于外场条件，限制了其应用，随着计算机技术和建模仿真技术的飞速发展，在计算机上采用全数字仿真试验方法，对信息装备的系统性能和作战效能进行准确评估，成为了一条非常有效的技术途径，并已经广泛应用。
[0004]现代战场信息装备的作战环境非常复杂，为了对信息装备进行全面的考核评估，需要建立全数字的仿真系统，构建大量相关的数学仿真模型。由于研制信息装备的单位非常多，各个单位设计的仿真模型和实现方式也各不相同，如果要将各个单位的仿真模型联合到一起进行仿真试验，不同仿真模型间的互联互通和联合运行就成为了一个非常棘手的难题。当前此类系统的实现方法一般都是由一家单位牵头对相关的数学仿真模型进行重新设计和开发，将全部仿真模型整合到同一个仿真系统下进行仿真试验。这种做法不能直接使用装备研制单位提供的仿真模型，对仿真模型需要进行重新开发，耗费昂贵，且由于模型不是由研制单位直接提供，在仿真模型的可信度上容易产生分歧，不利于对数学仿真试验结果的最终评价。
[0005]
技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种支持多源模型联合运行的仿真方法及系统。
[0007]为实现上述专利技术的目的，本专利技术采用技术方案如下：一种支持多源模型联合运行的仿真系统，包括：仿真模型管理器、想定编辑器、仿真运行引擎、可视化显示模块、数据采集/回放模块、仿真评估模块、n个粘合运行器和仿真模型，粘合运行器的数量根据实际情况灵活定制，由参与仿真的模型数量决定，其中n大于2个；系统中的各个部件通过信息交互总线连接，各个部件之间不直接通信，通过信息交互总线，各个部件具有松耦合关系，从而使得仿真系统具备具有开放型，系统功能可扩展；信息交互总线用于实现各部件之间的数据通信和命令交互，采取管道、信号、共享内存、套接字的多种通信方式实现，信息交互总线根据通信数据的特征：数据量、传输速率、
实时性，灵活选择合适的通信方式。
[0008]一种支持多源模型联合运行的仿真系统，所述的仿真模型管理器对仿真模型进行维护和管理，能将全部的仿真模型存储到模型库中，包括模型的执行文件，接口文件、参数文件、描述文件，并且提供模型检索功能，在仿真应用中，用户能检索所需的仿真模型，部署到对应的粘合运行器中。
[0009]一种支持多源模型联合运行的仿真系统，所述的想定编辑器提供仿真系统的想定编辑功能，用户能根据电子信息装备的仿真试验要求设计仿真想定，仿真想定编辑完成之后，形成想定描述文件，采用XML格式存储想定文件；在仿真系统进行初始化时，想定编辑器加载想定文件，读取想定文件，并将读取后的想定文件数据通过信息交互总线发送给各个仿真模型中，实现仿真模型的初始化。
[0010]一种支持多源模型联合运行的仿真系统，所述的仿真运行引擎提供运行调度与控制功能，实现仿真系统的统一推进，下发仿真初始化、开始、暂停、继续、终止的仿真运行指令，控制各仿真部件与粘合运行器的同步仿真运行；仿真运行引擎作为仿真系统的运行支撑环境，还提供以下功能：1）引擎进程和仿真模型对象的配置、管理和组织；2）引擎全局状态维护管理以及重要状态切换，并提供消息通知服务；3）提供远程协同服务，以心跳报文的形式提供引擎的运行的信息、部件状态信息、仿真模型组件信息；4）提供日志服务，通过日志文件记录引擎状态和事件。
[0011]一种支持多源模型联合运行的仿真系统，所述的可视化显示模块提供各种图形、表格、列表的可视化显示插件，综合显示仿真系统运行过程中的对抗态势，包括雷达、通信的信息装备的工作状态及测量数据。
[0012]一种支持多源模型联合运行的仿真系统，所述的数据采集/回放模块用于采集仿真过程中的各类数据，分类存放，并提供数据回放功能。
[0013]一种支持多源模型联合运行的仿真系统，所述的仿真评估模块提供仿真试验的性能评估与效能评估功能，能进行在线评估，也能进行离线评估。
[0014]一种支持多源模型联合运行的仿真系统，所述的粘合运行器，包括接口匹配、运行框架、调度执行以及数据通信四部分功能；其中，接口匹配实现不同仿真模型和仿真平台之间的接口适配，粘合运行器根据仿真试验的仿真模型需求，统一规划仿真模型间的交互数据接口，在进行交互数据接口设计时，采用仿真系统运行的角度对粘合运行器的数据接口进行设计。
[0015]运行框架为接口匹配提供具体实现，基于仿真系统生成的数据接口，按照仿真模型对应的软件类型和编程环境要求，自动生成对应版本的运行框架支撑代码，用户在此代码的基础上，进行仿真模型数据与粘合运行器数据的关联；调度执行提供独立的运行进程，实现对应仿真模型的调度运行，并在仿真引擎的统一调度下，与其它仿真模型同步执行；数据通信功能为仿真模型提供输入输出数据的订购和公布功能，从信息交互总线订购仿真模型需要的输入数据，解析成仿真模型能识别的格式，并将仿真模型生成的数据按照仿真系统要求的格式发布到信息交互总线中。
[0016]一种支持多源模型联合运行的仿真方法，分为两个阶段，一是仿真系统准备阶段，二是仿真系统运行阶段；一、仿真系统准备阶段是根据仿真任务适配多源仿真模型，包括如下步骤：1）仿真系统的模型分析与提取，根据电子信息系统仿真试验需求，分析仿真系统中需要具备的全部仿真模型，并逐一提取出来；2）仿真模型交互接口设计，对每个仿真模型分析其外部交互接口关系，主要是输入和输出两部分的接口，并根据输入和输出数据要求，设计接口参数，并建立各个接口参数间的关联关系；3）粘合运行器框架生成，对每个仿真模型都需要生成一个对应的粘合运行器，粘合运行器根据仿真模型的接口参数以及仿真模型对应的软件开发环境，利用自动代码生成技术生成对应版编译环境的软件代码；4）仿真模型与粘合运行器接口数据关联，在粘合运行器的框架代码下，进行粘合运行器接口参数与仿真模型参数的关联，并在粘合运行器的调度线程中，实现粘合运行器对仿真模型的调度；5）粘合运行器生成，粘合运行器代码编辑完成后，编译生成对应的动态库组件，能供仿真系统直接调用；也能编译生成可执行程序，以独立进程的方式与仿真系统进行联合仿真；二、仿真系统运行阶段是通过仿真系统调度各个仿真模型同步运行，并进行仿真分析评估，包括如下步骤：1）仿真想定编辑，根据电子信息系统的仿真试验需求，设计仿真试验场景，并在想定编辑器中编辑对应的仿真想定；2）仿真系统启动，启动仿真系统的主进程，并通过主进程调度开启全部粘合运行器；3）仿真想定下发与解析，仿真系统下发指令给仿真想定编辑器，仿真想定编辑器将已编辑好的想定文件发送给各个粘合运行器，粘合运行器根据场景文件，提取其对应仿真模型的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种支持多源模型联合运行的仿真系统，其特征是：包括：仿真模型管理器、想定编辑器、仿真运行引擎、可视化显示模块、数据采集/回放模块、仿真评估模块、n个粘合运行器和仿真模型，粘合运行器的数量根据实际情况灵活定制，由参与仿真的模型数量决定，其中n大于2个；系统中的仿真模型管理器、想定编辑器、仿真运行引擎、可视化显示模块、数据采集/回放模块、仿真评估模块、n个粘合运行器和仿真模型各个部件通过信息交互总线连接，各个部件之间不直接通信，通过信息交互总线，各个部件具有松耦合关系，从而使得仿真系统具备具有开放型，系统功能可扩展；信息交互总线用于实现各部件之间的数据通信和命令交互，采取管道、信号、共享内存、套接字的多种通信方式实现，信息交互总线根据通信数据的特征：数据量、传输速率、实时性，灵活选择合适的通信方式。2.根据权利要求1所述的一种支持多源模型联合运行的仿真系统，其特征是：所述的仿真模型管理器对仿真模型进行维护和管理，能将全部的仿真模型存储到模型库中，包括模型的执行文件，接口文件、参数文件、描述文件，并且提供模型检索功能，在仿真应用中，用户能检索所需的仿真模型，部署到对应的粘合运行器中。3.根据权利要求1所述的一种支持多源模型联合运行的仿真系统，其特征是：所述的想定编辑器提供仿真系统的想定编辑功能，用户能根据电子信息装备的仿真试验要求设计仿真想定，仿真想定编辑完成之后，形成想定描述文件，采用XML格式存储想定文件；在仿真系统进行初始化时，想定编辑器加载想定文件，读取想定文件，并将读取后的想定文件数据通过信息交互总线发送给各个仿真模型中，实现仿真模型的初始化。4.根据权利要求1所述的一种支持多源模型联合运行的仿真系统，其特征是：所述的仿真运行引擎提供运行调度与控制功能，实现仿真系统的统一推进，下发仿真初始化、开始、暂停、继续、终止的仿真运行指令，控制各仿真部件与粘合运行器的同步仿真运行；仿真运行引擎作为仿真系统的运行支撑环境，还提供以下功能：1）引擎进程和仿真模型对象的配置、管理和组织；2）引擎全局状态维护管理以及重要状态切换，并提供消息通知服务；3）提供远程协同服务，以心跳报文的形式提供引擎的运行的信息、部件状态信息、仿真模型组件信息；4）提供日志服务，通过日志文件记录引擎状态和事件。5.根据权利要求1所述的一种支持多源模型联合运行的仿真系统，其特征是：所述的可视化显示模块提供各种图形、表格、列表的可视化显示插件，综合显示仿真系统运行过程中的对抗态势，包括雷达、通信的信息装备的工作状态及测量数据。6.根据权利要求1所述的一种支持多源模型联合运行的仿真系统，其特征是：所述的数据采集/回放模块用于采集仿真过程中的各类数据，分类存放，并提供数据回放功能。7.根据权利要求1所述的一种支持多源模型联合运行的仿真系统，其特征是：所述的仿真评估模块提供仿真试验的性能评估与效能评估功能，能进行在线评估，也能进行离线评估。8.根据权利要求1所述的一种支持多源模型联合运行的仿真系统，其特征是：所述的粘合运行器，包括接口匹配、运行框架、调度执行以及数据通信四部分功能；其中，接口匹配实现不同仿真模型和仿真平台之间的接口适配，粘合运行器根据仿真试验的仿真模型需求，统一规划仿真模型间的交互数据接口，在进行交...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭金良，王得旺，李晓燕，彭丹华，王振兴，周含冰，刘敏，韩文彬，郭世谦，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三八九二部队，
类型：发明
国别省市：