【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电磁环境仿真领域，特别涉及分布式电磁环境仿真系统中仿真数据的存储方法。本专利技术提供的分布式存储方法提供对电磁环境仿真数据进行规范化优化分布式存储结构，提高计算机系统存储资源的利用率，降低数据存储管理成本。
技术介绍
1、电磁环境仿真技术是一种模拟和分析电磁波在复杂环境中传播、散射、吸收和干扰的高级技术。这种技术在多个领域有着广泛的应用，包括但不限于军事、通信、航空航天、电子战、无线通信系统设计等。在信息化飞速发展的今天，使用战场电磁环境仿真技术为部队训练提供模拟的电磁环境是必要的也是十分重要的。电磁环境一般指在一定区域内电磁现象的总和。战场电磁环境仿真是对战场范围内电磁波产生、传输、衰减等过程仿真实现的。电磁环境仿真流程可概括为想定编辑、仿真推演和效能评估三大步骤。本专利技术主要涉及仿真推演中的电磁环境仿真数据存储技术。
2、仿真是对实际物体进行模型模拟，促进性能改善，制定优化设计方案。电磁仿真就是对物体的电磁性能进行仿真模拟，以代替物理原型，并改进设计。电磁环境仿真是对约定范围环境内的电磁信号进行仿真，构造电磁信号仿真环境。
3、图1展示了要进行电磁环境仿真的战场态势示意图。
4、环境中的要素包括例如侦察装备集合、电台集合与舰船集合。侦查装备包括雷达、声呐等。
5、图1展示的环境包括侦察装备2台，分别为侦察装备a和侦察装备b；还包括1艘被侦察舰船和电台n l。侦察装备a、b释放电磁波进行目标搜索，理想的电磁波分别通过传播路径ac、bc到达被侦察舰船c。电台n1向环
6、一个作为举例的电磁环境仿真目标为分析侦察装备a位置能够接收的主要仿真电磁波数据，包括：
7、1.收到侦察装备a释放又被侦察舰船c的折射与反射回侦察装备a位置的侦察电磁仿真信号；
8、2.收到侦察装备b释放的侦察电磁仿真信号；
9、3.收到侦察装备b释放又被侦察舰船c的折射与反射到侦察装备a位置的侦察电磁仿真信号；
10、4.收到电台n1释放的通信电磁仿真信号等。
11、电磁环境仿真过程中涉及大量数据的计算、通信与存储。在电磁环境复杂度日益提升的大前提下，使用“分布式系统”解决单点系统的存储性能瓶颈是重要的发展方向。
12、分布式系统是由多个互相通信、互相协同、共同工作的节点组成的系统，主要解决的是高并发、高可用和可扩展需求问题。在不同的应用领域，可建立适应该领域的分布式解决方案。
13、图2展示了分布式电磁环境仿真系统的框图。
14、常规的分布式电磁环境仿真系统结构主要包括若干数量可变的想定编辑节点(图2中想定编辑节点1..n)、若干数量可变的仿真平台(仿真平台1..n)、若干计算任务生成节点(计算任务生成节点1)、若干数量可变的计算节点、若干存储节点(主存储节点、辅助存储节点1、辅助存储节点2)。
15、对该分布式电磁环境仿真系统节点进行说明：
16、1)想定编辑节点：用于实现对要进行电磁环境仿真的战场环境进行设置，包括添加舰船、电子装备(侦察状态、电台等)、自然环境描述等。装备数量、工作模式随实际任务阶段的变化直接决定产生的电磁环境仿真计算任务体量。
17、2)仿真平台：仿真平台实时访问电磁环境仿真数据进行训练。电磁环境仿真数据的时效性和精细程度直接决定仿真平台的仿真效果，时效性越强、数据越精细，则仿真平台的仿真效果越好。
18、3)计算任务生成节点：计算任务生成节点的主要工作内容包括两方面：一方面，负责将想定编辑节点设置的战场环境转化为计算任务并下发给计算节点；另一方面将计算节点得到的计算结果进行整合供仿真平台调用。
19、4)计算节点/虚拟计算节点：计算节点持续接收计算任务生成节点下发的任务，执行具体的计算任务来生成电磁环境仿真数据并返回计算结果至计算任务生成节点。一些实施方式中，分布式系统利用虚拟化技术提供虚拟计算节点。以下使用“计算节点”代指“计算节点”与“虚拟计算节点”。多个计算节点组成分布式计算集群。
20、5)存储节点：节点包括主存储节点和若干辅存储节点，提供电磁环境仿真数据的持久化存储功能。多个存储节点组成分布式存储集群。
21、下面结合以上的分布式电磁环境仿真系统，简述分布式电磁环境仿真系统工作过程：
22、1)想定编辑节点对战场环境进行设置，产生持续的电磁环境仿真计算任务。同一时刻多个想定编辑节点可同时发布多个需持续进行的计算任务。
23、2)计算任务生成节点接收想定编辑节点产生的计算任务，判断是否执行数据生成，若需生成数据，则按时戳持续广播计算任务至所有计算节点进行任务下达；若存储节点已经存储了计算任务对应的结果，则对该计算任务无需向计算节点分发计算任务，而是从存储节点中获取所需的计算结果。
24、计算任务与其对应的计算结果数据文件之间通过“计算结果数据文件地址表”相关联。从而可通过在“计算结果数据文件地址表”中查询该计算任务id关联的计算结果数据文件是否存在来判断对所接收的计算任务是否要执行数据生成。
25、3)计算节点解析计算任务，执行计算任务来生成电磁环境仿真数据。
26、4)计算节点将电磁环境仿真数据反馈至计算任务生成节点并在存储节点进行持久化存储。
27、5)仿真平台按时戳读取电磁环境仿真数据完成训练任务。
28、辅存储节点提供故障处理能力，也提供存储空间扩展的功能。主存储节点故障时，辅存储节点替代主存储节点提供存储服务。
29、计算任务生成节点通过向计算节点分发计算任务来生成电磁环境仿真数据。使用存储节点对生成的电磁环境数据进行持久化保存。由计算任务生成节点根据存储节点是否已经存储该计算任务对应的电磁环境数据文件来判定数据的提供方，若未存储数据，则可实时生成电磁环境数据；若已存储数据，则使用存储节点中保存的电磁环境数据。
30、仿真平台作为应用服务，可供不同的用户同时访问，并且这些用户是隔离的。
31、分布式存储是一种数据存储技术，通过网络管理并使用多台机器上的磁盘空间。
32、分布式电磁环境仿真系统将连续产生大量电磁环境数据存储需求。使用分布式存储系统能够极大的提高数据存储的容量、速度并降低成本。
33、图3a展示了分布式电磁环境仿真系统的服务器结构示意图。
34、图3a中，左侧物理服务器和右侧的vim服务器为实际存在的物理服务器。在物理服务器上安装虚拟机监控器(hypervisor)将其虚拟化为一个或多个虚拟服务器(virtualserver)。虚拟服务器是一种模拟物理服务器的虚拟化软件，1个物理服务器可提供1个或多个虚拟服务器实例，能够提供虚拟服务器实例的个数由物理服务器性能决定。
35、虚拟机监控器(hypervisor)是虚拟化基础设施，主要用来在物理服务器上生成虚拟服务器实例。vim服务器上安装有虚拟化基础设施管理(vir本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.用于分布式电磁环境仿真系统的电磁环境仿真数据的规范化存储方法，
2.根据权利要求1所述的方法，其中
3.根据权利要求2所述的方法，其中
4.根据权利要求3所述的方法，其中
5.根据权利要求1所述的方法，还包括：
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：
7.根据权利要求6所述的方法，还包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其中，
9.用于分布式电磁环境仿真系统的电磁环境仿真数据的规范化存储方法，
10.一种计算设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现根据权利要求1-9之一所述的方法。
【技术特征摘要】
1.用于分布式电磁环境仿真系统的电磁环境仿真数据的规范化存储方法，
2.根据权利要求1所述的方法，其中
3.根据权利要求2所述的方法，其中
4.根据权利要求3所述的方法，其中
5.根据权利要求1所述的方法，还包括：
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：
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【专利技术属性】
技术研发人员：赵春海，彭晓刚，王帅，王一，王泽凡，
申请(专利权)人：北京中科海讯数字科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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