【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及设备数字化仿真，特别涉及一种军用装备软件系统交联设备通用仿真模型构建方法。
技术介绍
1、军用装备软件系统是一个涉及诸兵种多专业领域的复杂巨系统，随着装备体系化、数字化发展，军用装备软件系统越来越复杂，其外部交联设备复杂多样，系统遂行使命任务需要与外部交联设备可靠协同。系统级测试是保障军用装备软件系统任务能力的重要技术手段，系统级测试环境需连接各类外部交联设备，搭建一个与军用实际信息化装备系统类似的运行环境，以验证系统任务可靠性。然而，系统级测试时一般不具备外部交联设备的实物条件，需要构建交联设备仿真模型。
2、仿真模型是指利用计算机模拟被仿真对象的特征和行为的一种方法。目前，军用装备软件系统交联设备仿真模型一般采用定制开发方法，使用计算机程序仿真具体设备行为、接口、数据和数据处理等设备特征和行为，形成的仿真模型与具体交联设备绑定。
3、军用装备软件系统的外部交联设备是复杂多样的，定制化的仿真模型一旦接口形式、交互报文或交互方式改变，需要重新定制开发，耗费了大量的人力和资源成本，不具备适用性、通用性，此外，随着系统新交联设备或新接口形式出现，需要构建新的仿真模型，不具备扩展性。基于上述分析，目前缺少一种交联设备通用仿真模型构建方法，可快速生成各种交联设备仿真模型，支撑军用装备软件系统级测试。
技术实现思路
1、针对现有军用装备软件系统交联设备仿真模型不具备通用性、扩展性，本申请提出一种军用装备软件系统交联设备通用仿真模型构建方法，包括以下步骤：
2、建立交联设备通用概念模型，通过分析交联设备共性特征，建立交联设备四维通用概念模型emod＝(a，i，m，r)，其中，a表示设备行为，i表示设备接口，m表示接口报文，r表示关联聚合；
3、对通用概念模型设备行为维进行分类分解，建立四层设备行为树模型a；树a二层节点为设备行为类型集{ai}，三层节点为动作规则集{aij}，四层节点为动作属性集{aijk}；
4、对通用概念模型设备接口维进行分类分解，建立四层设备接口树模型i。树i二层节点为设备接口类型集{ii}，三层节点为接口协议集{iij}，四层节点为接口协议规范集{iijk}；
5、对通用概念模型接口报文维进行分类分解，建立四层接口报文树模型m。树m二层节点为设备接口类型集报文类型集{mi}，三层节点为具体的报文集{mij}，四层节点为报文协议规范{mijk}；
6、基于设备行为树模型a、设备接口树模型i、接口报文树模型m，分析交联设备的具体特征和行为，由上至下，对三棵树模型逐层进行关联聚合；
7、使用xml作为模型描述语言，定义树模型中各要素xml标签，对树模型三、四层节点融合关联聚合结果进行建模，形成xml关联聚合模型；
8、采用velocity模板引擎技术，利用按照编程语言的语义和语法定义设计的velocity模板所提供的xml模型关键要素转换为代码的映射规则，将xml关联聚合模型的各要素映射到velocity模板中，实现交联设备仿真模型代码的自动生成，从而构建交联设备仿真模型。
9、进一步的，建立交联设备通用概念模型具体包括：
10、选取多个不同体系架构、不同类型的军用装备软件系统的交联设备展开分析，从设备行为、接口形式、接口报文进行归纳、提炼、分析，抽取交联设备共性特征；
11、共性特征概括为设备行为、设备接口、接口报文三个关键要素，以及“设备行为关联设备接口和接口报文”的行为模式。
12、进一步的，建立设备行为树模型具体包括：
13、根据军用装备软件系统交联设备共性特征分析，对通用概念模型的设备行为维进行分类分解，建立4层设备行为树模型a；
14、树a的二层节点为设备行为类型集{ai}，包括4类基本行为：激励行为、显示行为、反馈行为、转发行为；
15、树a的三层节点为动作规则集{aij}，主要包括生成报文—>发送报文、接收报文—>显示报文、接收报文—>显示报文—>生成报文—>反馈报文、接收报文—>显示报文—>转发报文；
16、树a的四层节点为行为动作属性集{aijk}，包括来源节点、目的节点、发送/接收周期，其中周期为0表示单次。
17、进一步的，建立设备接口树模型具体包括：
18、根据军用装备软件系统交联设备共性特征分析，对通用概念模型的设备接口维进行分类分解，建立4层设备接口树模型i；
19、树i的二层节点为接口类型集{ii}，包括网口、串口、can口；
20、树i的三层节点为接口协议集{iij}，包括tcp、udp、dds、http、rs232、rs422、rs485；
21、树i的四层节点为接口协议规范{iijk}，包括接口函数、接口参数。
22、进一步的，建立接口报文树模型具体包括：
23、根据军用装备软件系统交联设备共性特征分析，对通用概念模型的接口报文维进行分类分解，建立4层接口报文树模型m；
24、树m的二层节点为报文类型集{mi}，包括数据报文、控制报文；
25、树m的三层节点为具体的报文{mij}，其中，数据报文包括导航、气象、目标航迹、设备状态报文，控制报文包括控制指令、指挥命令；
26、树m的四层节点为报文协议规范{mijk}，主要描述报文字段类型定义，包括字段类型、长度、约束。
27、进一步的，基于树模型进行关联聚合具体包括：
28、根据具体军用装备软件系统交联设备特征和行为，确定设备行为类型。根据设备行为类型，按照“设备行为关联设备接口和接口报文”的原则，在设备行为树、设备接口树、接口报文树中选择行为、接口、报文，进行关联聚合。
29、进一步的，关联聚合的过程包括：
30、进行树模型二层节点关联聚合，根据确定的具体交联设备行为类型，在设备行为树a中选择该行为类型ai；按照“行为类型关联接口类型和报文类型”的原则，根据ai行为，在设备接口树i、接口报文树m中确定关联的接口类型ij和报文类型mk，进行树模型二层节点关联聚合，关联聚合结果可表示为{ai，ij，mk}；
31、进行树模型三层节点关联聚合，在二层节点关联聚合结果基础上，ai子树向下搜索第三层节点，确定第三层节点的动作规则aix，分别根据aix动作，按照“动作“生成报文”只关联“接口协议”，动作“发送报文”和“接收报文”关联“接口协议”和“报文协议””的原则，在ij子树下一层节点中确定关联的接口协议ijy，在mk子树下一层节点中确定关联的报文协议mkz，进行树模型三层节点关联聚合，关联聚合可表示为{<aix、ijy、mkz>，<aiy、mky>，<…>}；
32、进行树模型第三、四层节点融合关联聚合，在三层节点关联聚合结果基础上，aix动作子树融本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种军用装备软件系统交联设备通用仿真模型构建方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，建立交联设备通用概念模型具体包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，建立设备行为树模型具体包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，建立设备接口树模型具体包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，建立接口报文树模型具体包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，基于树模型进行关联聚合具体包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，关联聚合的过程包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，XML关联聚合模型关键要素转换为代码的基本映射规则包括：
【技术特征摘要】
1.一种军用装备软件系统交联设备通用仿真模型构建方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，建立交联设备通用概念模型具体包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，建立设备行为树模型具体包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，建立设备接口树模型具体包括：
【专利技术属性】
技术研发人员：张凯，韩新宇，闫然，王梅晨，李慕宇，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司综合技术经济研究院，
类型：发明
国别省市：
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