基于分布交互仿真平台的仿真模型转换方法技术

基于分布交互仿真平台的仿真模型转换方法，步骤为：（１）确定仿真模型转换过程中使用的时间管理机制，使仿真模型联邦成员统一订购分布交互仿真平台的仿真时钟，按照分布交互仿真平台的仿真时钟进行仿真模型的仿真步长推进；（２）将待转换仿真模型的内部函数分为两部分：一部分是状态转移函数；一部分是事件处理函数；（３）根据状态转移函数和事件处理函数，确定待转换仿真模型需要向分布交互仿真平台订购和发布的模型状态参数、需要订购和发布的特殊事件，形成接口描述文件；（４）根据所述的接口描述文件，生成待转换模型转换所需的对象类库和交互类库；（５）根据生成的对象类库和交互类库对待转换模型进行改造，完成仿真模型的转换。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，属于计算机 仿真

技术介绍
美国为分布交互仿真提出的高层体系结构(High Level Architecture,简称 HLA)标准已经被接受为国际仿真标准，HLA提供了构造和描述分布式仿真仿 真的通用框架，解决了仿真系统中互操作和重用性两大关键问题。基于HLA标 准实现的系统具有灵活性、开放性，使得大规模仿真应用系统成可能。国内外 对基于HLA标准建立的分布交互仿真平台有很多研究，专利(200510123864.3) 中就给出了一种一体化分布交互仿真平台实现方法，该方法将实-验设计，仿真 多次运行，二维、三维表现，数据记录和回放等功能直接和分布交互仿真融合 在一起，无需掌握HLA接口函数即可完成符合HLA接口标准的仿真应用系统 设计和实现。但已有的大量传统仿真模型在实现时没有考虑HLA接口规范，目前无法在 分布交互式仿真环境下运行。为了充分利用已有传统仿真模型，实现符合HLA 接口标准的仿真应用系统，需要一种基于分布交互仿真平台的仿真模型转换方 法。通过该方法实现传统仿真模型到HLA仿真模型的转换，将传统仿真模型、 其他自研模型集成到分布交互式仿真平台中。目前，在计算机分布仿真领域，还没有相关技术方法实现。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是克服现有技术的不足，提供一种基于分布交互 仿真平台的仿真模型转换方法，解决了传统仿真模型、其他自研模型与分布交 互仿真平台的集成问题。本专利技术的技术解决方案是基于分布交互仿真平台的仿真it型转换方法， 所述的分布交互仿真平台基于HLA实现，平台以统一的接口函数实现仿真模型 与HLA软总线的交互，提供建立仿真模型转换所需对象类、交互类的类库的工 具，平台还提供想定编辑和运行控制的功能，方法步骤如下(1 )确定仿真模型转换过程中使用的时间管理机制，使仿真模型联邦成员 统一订购分布交互仿真平台的仿真时钟，按照分布交互仿真平台的仿真时钟进 行仿真模型的仿真步长推进；(2 )将待转换仿真模型的内部函数分为两部分 一部分是描述仿真模型状 态变量随着时间变化的状态转移函数； 一部分是描述仿真模型对特殊事件进行 处理和发出特殊事件的事件处理函数；(3)根据步骤(2)中的状态转移函数和事件处理函数，确定待转换仿真 模型需要向分布交互仿真平台订购和发布的模型状态参数、需要订购和发布的 特殊事件，形成接口描述文件；(4 )根据所述的接口描述文件，生成待转换模型转换所需的对象类库和交 互类库；(5)根据步骤(4)中生成的对象类库和交互类库对待转换模型进行改造,完成仿真模型的转换。所述的对待转换模型进行改造采用动态链接库的方式，具体过程为 首先，将步骤(4)中生成的对象类库和交互类库;^文入分布交互仿真平台，由分布交互仿真平台为方i^的每个交互类指定一个对应的整型值； 然后，在待转换仿真模型中添加与所述整型值一致的枚举变量； 最后，将步骤(2)中的状态转移函数和事件处理函数"t姿照分布交互仿真平台接口封装为动态链接库，并声明为public类型。所述的对待转换模型进行改造采用可执行程序方式，具体过程为首先，将步骤(4)中生成的对象类库和交互类库放入分布交互仿真平台，由分布交互仿真平台为》文入的每个交互类指定一个对应的整型值；然后，在待转换仿真模型中添加与所述整型值一致的枚举变量； 最后，在分布交互仿真平台接口的输入事件处理函数进行输入特殊事件处 理时，使用Windows系统函数执行指定的可执行程序文件；在程序执行完毕后， 分析可执行程序产生的结果数据文件，将描述模型状态变化的结果数据以对象 类属性更新、将特殊事件处理结果以交互类形式在相应每次仿真步长推进的指 定接口中输出。所述的对待转换模型进行改造采用源代码方式，具体过程为 第一步，保留步骤(4)中生成的对象类库和交互类库源代码文件； 第二步，在编译器中新建工程，将保留的对象类库和交互类库源代码文件和仿真模型源代码文件添加到所述的工程文件中；第三步，在工程的主函数中，编辑HLA的初始化函数，加入待转换仿真模型的计算函数；并且，根据步骤(4)中生成的对象类库和交互类库源代码加入对象类和交互类的发布、订购代码。 本专利技术与现有技术相比有益效果为(1 )本专利技术中使用仿真模型统一订购分布交互仿真平台的仿真时钟的方法， 解决了多个仿真模型之间及仿真模型与分布交互仿真平台之间时间同步的问 题，为在分布交互式仿真应用中使用大量仿真模型提供了基础。(2) 本专利技术中根据仿真中模型状态随时间变化、对特殊事件处理方式比较 固定的特点，将待转换仿真模型的内部函数分为两部分，便于与HLA邦元建立 对应关系。(3) 使用本专利技术中的转换方法，可以完成传统仿真模型向HLA仿真模型的 转换，解决了传统仿真模型、其他自研模型与专利(200510123864.3)实现的分布交互式仿真平台的集成问题。(4) 该方法可以采用动态链接库、或可执行程序方式、或源代码方式对传 统仿真模型进行转换，提供了传统仿真模型在分布交互式仿真平台上的重用途 径，增强了分布交互式仿真平台的兼容性。附图说明图1为本专利技术方法流程图2为转换完成后的仿真模型与分布交互仿真平台的关系。 具体实施例方式，所述的分布交互仿真平台基 于HLA实现，平台以统一的接口函数实现仿真模型与HLA软总线的交互，提 供建立仿真模型转换所需对象类、交互类类库的工具，平台还提供想定编辑和 运行控制的功能。下面介绍一种可以满足上述功能要求的分布交互仿真平台， 包括仿真想定编辑和运行控制工具，用于仿真想定编辑和配置，并与仿真伺服 进程通过HLA软总线交互进行仿真运行控制；仿真伺服进程，作为联邦成员位 于参与运行的计算机内，通过HLA ^:总线与仿真想定编辑和运行控制工具及仿 真^f莫型包装器交互，用于完成联邦的初始创建，并通过接收仿真想定编辑和运 行控制工具发出的启动和关闭联邦成员命令，自动启动和关闭参与本次仿真的所有联邦成员的仿真模型包装器；仿真模型包装器，完成对仿真模型的包装， 生成14个接口函数标准，仿真运行时该包装器作为仿真模型的代理，通过HLA 软总线完成与仿真伺服进程交互；FOM类库生成器，用于建立仿真系统中所有 对象类、交互类的类库，类库以动态链接库的形式存在，完成对象类、交互类 的结构定义、发布 定购接口功能，FOM类库生成器是一个离线工具，不参与仿 真的运行，只需要在系统运行前使用该工具生成各种对象类、交互类的类库， 放入仿真运行目录即可；仿真数据记录工具，通过HLA接口完成仿真运行中所 有信息的记录，并存储在记录文件中，通过在仿真数据记录工具中打开记录文 件，可以完成仿真运行的全程回放；仿真实验管理工具，通过HLA接口对仿真 实验方案进行设计，包括运行次数、实验方法、实验因子、状态数据等，并支 持仿真系统按照定义的运行次数运行，在运行过程中完成仿真结果数据的收集， 运行后进行仿真结果的分析。通过模型包装器进行包装后的模型，只有14个接 口函数，易于学习和管理，14个接口函数包括(1) 初始化接口 (Modellnit):用于初始化模型，在每次仿真时执行 一次。 一次实验的多次运行中会执行多次；(2) 输入参数名称查询接口 (QuerySub):模型告诉HLA软总线自己 对其它模本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于分布交互仿真平台的仿真模型转换方法，所述的分布交互仿真平台基于ＨＬＡ实现，平台以统一的接口函数实现仿真模型与ＨＬＡ软总线的交互，提供建立仿真模型转换所需对象类、交互类的类库的工具，平台还提供想定编辑和运行控制的功能，其特征在于步骤如下：　（１）确定仿真模型转换过程中使用的时间管理机制，使仿真模型联邦成员统一订购分布交互仿真平台的仿真时钟，按照分布交互仿真平台的仿真时钟进行仿真模型的仿真步长推进；　（２）将待转换仿真模型的内部函数分为两部分：一部分是描述仿真模型 状态变量随着时间变化的状态转移函数；一部分是描述仿真模型对特殊事件进行处理和发出特殊事件的事件处理函数；　（３）根据步骤（２）中的状态转移函数和事件处理函数，确定待转换仿真模型需要向分布交互仿真平台订购和发布的模型状态参数、需要订购和 发布的特殊事件，形成接口描述文件；　（４）根据所述的接口描述文件，生成待转换模型转换所需的对象类库和交互类库；　（５）根据步骤（４）中生成的对象类库和交互类库对待转换模型进行改造，完成仿真模型的转换。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：代坤，张菽，彭健，张灏龙，
申请(专利权)人：中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]