一种基于动态数据交互的海洋电子信息管控方法及系统与流程

本发明涉及计算机技术领域，特别是涉及一种基于动态数据交互的海洋电子信息管控方法及系统。

背景技术：

海洋电子信息系统是集海洋环境感知、数据处理、信息传送、共享服务于一体的综合信息化系统。海洋电子信息系统是人类社会用于认识海洋、开发海洋、经略海洋的重要工具。然而海洋电子信息系统由于所处的海洋地域广泛、环境复杂，导致海洋信息系统的维护费用高、保障困难。因此海洋电子信息系统装备的质量就成为海洋电子信息系统的重中之重。海洋电子信息系统试验是发现设备问题缺陷、改进提升设备性能、确保设备可用性和稳定性的重要手段。海洋电子信息系统装备在批量生产前都要进行大量的、充分的试验，以鉴定装备在复杂海洋环境下的功能、性能以及环境适用性。

当前海洋电子信息系统试验组织运行一般采用先仿真试验后实装试验的方式开展。仿真试验是依托建模仿真技术，通过搭建虚拟的仿真环境，来模拟海洋电子信息系统的工作过程。仿真试验耗费试验资源较少，易于重复组织多次执行，但试验结果的可信度远低于实物试验，一般用于实装试验前的试验方案推演验证和应急预案分析。

技术实现要素：

本发明提供了一种基于动态数据交互的海洋电子信息管控方法及系统，以解决现有的仿真实验不能更好的模仿现场的问题。

本发明一方面提供了一种基于动态数据交互的海洋电子信息管控方法，包括：按照预设周期采集试验过程的实装数据；根据所述实装数据，结合仿真系统的采集数据，构建仿真环境，将试验方案特征指标与试验过程特征指标相比较，判断所述试验方案特征指标是否大于预设的第一偏差阈值，以及所述试验过程特征指标是否大于预设的第二偏差阈值，当判定二者的偏差均大于预设的偏差阈值时，对试验进行导调控制。

优选地，该方法还包括：对试验进行导调控制，包括：通过试验过程优化与试验方案优化相结合的手段对试验进行导调控制。

优选地，通过试验过程优化与试验方案优化相结合的手段对试验进行导调控制，包括：通过计算实验副本的创建与超实时仿真的推演相结合的办法，通过动态构建未来态势样本集合，得到一组未来可能态势的推演结果，然后应用决策优化进行分析，找到试验方案和过程调整的具体措施；反复进行迭代直到试验结束产生符合试验预期的较优的试验效果。

优选地，该方法还包括：该方法还包括在推演过程中，根据动态数据不断对所述未来态势样本集合进行修正

本发明另一方面提供了一种基于动态数据交互的海洋电子信息管控系统，该系统包括：

数据采集模块，用于按照预设周期采集试验过程的实装数据；

分析评估模块，用于根据所述实装数据，结合仿真系统的采集数据，构建仿真环境，将试验方案特征指标与试验过程特征指标相比较，判断所述试验方案特征指标是否大于预设的第一偏差阈值，以及所述试验过程特征指标是否大于预设的第二偏差阈值，当判定二者的偏差均大于预设的偏差阈值时，对试验进行导调控制。

优选地，所述导调控制模块还用于，通过试验过程优化与试验方案优化相结合的手段对试验进行导调控制。

优选地，所述导调控制模块具体用于，通过计算实验副本的创建与超实时仿真的推演相结合的办法，通过动态构建未来态势样本集合，得到一组未来可能态势的推演结果，然后应用决策优化进行分析，找到试验方案和过程调整的具体措施；反复进行迭代直到试验结束产生符合试验预期的较优的试验效果。

优选地，所述导调控制模块还用于，在推演过程中，根据动态数据不断对所述未来态势样本集合进行修正。

本发明有益效果如下：

本发明通过构建与实际试验系统高度一致、同步运行的仿真环境，支撑对试验过程和导调方案的分析验证，解决对试验过程缺少观测手段和分析环境的问题。

附图说明

图1为本发明实施例的一种基于动态数据交互的海洋电子信息管控方法的流程示意图；

图2详细表述了试验管控系统的功能组成；

图3详细的描述了各种模块之间的信息交互关系及接口要求；

图4为本本发明实施例的一种基于动态数据交互的海洋电子信息管控装置的结构示意图；

图5为本本发明实施例的另一种基于动态数据交互的海洋电子信息管控装置的结构示意图。

具体实施方式

为了解决现有的仿真实验不能更好的模仿现场的问题，本发明提供了一种基于动态数据交互的海洋电子信息管控方法，本发明通过构建与实际试验系统高度一致、同步运行的仿真环境，支撑对试验过程和导调方案的分析验证。以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

本发明第一实施例提供了一种基于动态数据交互的海洋电子信息管控方法参见图1，该方法包括：

s101、按照预设周期采集试验过程的实装数据；

s102、根据所述实装数据，结合仿真系统的采集数据，构建仿真环境，将试验方案特征指标与试验过程特征指标相比较，判断所述试验方案特征指标是否大于预设的第一偏差阈值，以及所述试验过程特征指标是否大于预设的第二偏差阈值，当判定二者的偏差均大于预设的偏差阈值时，对试验进行导调控制。

也就是说，本发明实施例通过动态采集数据，并结合安装数据，构建与实际试验系统高度一致、同步运行的仿真环境，以支撑对试验过程和导调方案的分析验证。

本发明实施例中，对试验进行导调控制，包括：通过试验过程优化与试验方案优化相结合的手段对试验进行导调控制。

具体实施时，本发明实施例所述通过试验过程优化与试验方案优化相结合的手段对试验进行导调控制，包括：

通过计算实验副本的创建与超实时仿真的推演相结合的办法，通过动态构建未来态势样本集合，得到一组未来可能态势的推演结果，然后应用决策优化进行分析，找到试验方案和过程调整的具体措施；

反复进行迭代直到试验结束产生符合试验预期的较优的试验效果。

本发明实施例所述的方法还包括：在推演过程中，根据动态数据不断对所述未来态势样本集合进行修正。

本发明实施例丰富了海洋电子信息系统各类试验数据的采集手段，实现对试验过程中信息系统各类运行状态信息的实时获取，解决对试验过程状态掌握不全的问题。

本发明实施例通过构建与实际试验系统高度一致、同步运行的仿真环境，支撑对试验过程和导调方案的分析验证，解决对试验过程缺少观测手段和分析环境的问题。

本发明实施例完善了对海洋电子信息系统试验过程的评价机制，支撑对试验过程是否符合试验预期的在线评价，解决因各种因素引起的试验过程中无法及时发现的问题。

本发明实施例提出的海洋电子信息系统试验过程调整优化机制，支撑通过态势预测和导调方案推演选出相对最优的调整方法，解决试验调整过于依赖人的主观观察和判断的问题。

图2详细表述了试验管控系统的功能组成。从图中可以看出试验管控功能包括9大功能模块，分别是系统接入、系统建模、想定生成、数据采集、分析评估、运行管控、导调控制、设计规划、态势管理。其中每个功能模块都是在现有试验管控方法的基础上进行了扩展，各扩展功能需求描述见表1。

表1功能模块间接口详细要求

图3详细的描述了各种模块之间的信息交互关系及接口要求，详细描述见表2。

表2功能模块间接口详细要求

图4为本本发明实施例的一种基于动态数据交互的海洋电子信息管控装置的结构示意图，如图4所示，本发明实施例提出的现实虚拟动态数据交互的试验管控方法包括下列步骤：

步骤1：根据试验内容，试验规划模块将试验设计信息传送给想定生成模块，想定生成模块根据试验设计信息生成试验想定；

步骤2：试验规划模块根据试验想定将试验资源规划信息、数据采集规划信息以及系统接入规划信息导入到运行管控模块、数据采集模块以及系统接入模块；

步骤3：运行管控模块通过运行控制命令试验想定同时控制着人工系统以及现实系统的并行执行；

步骤4：现实系统将试验生成的状态数据、业务数据导入到系统接入模块；

步骤5：系统接入模块将来自现实系统的状态数据以及业务数据导入到数据采集模块，同时人工系统将仿真推演数据导入到数据采集模块；

步骤6：数据采集模块将现实系统的业务数据、状态数据导入系统建模模块指导人工系统模型的动态优化；

步骤7：系统建模模块将模型修正参数导入到人工系统以保障计算实验结果的准确性。

步骤8：数据采集模块将来自现实系统的业务数据、状态数据与来自人工系统的仿真数据导入到分析评估模块用于试验状态分析评估；

步骤9：数据采集模块将来自人工系统的仿真数据导入到态势管理模块用于支撑态势推演；

当试验过程出现偏差时，试验调整步骤包括：

步骤10：分析评估模块将试验方案特征指标(人工系统特征指标)与试验过程特征指标(现实系统特征指标)相比较，使用量化评价方法对两者间的偏差进行判断，当指标值达到了试验调整的阈值，则触发试验调整决策。

步骤11：导调控制模块将预测推演需求推送给设计规划模块，设计规划模块根据预测推演需求生成相应的仿真推演规划；

步骤12：想定生成模块根据仿真推演规划调用态势管理模块中的态势推演结果辅助生成仿真试验想定；

步骤13：想定生成模块调用导调控制模块的导调预案辅助生成预测推演想定；

步骤14：导调控制工具根据想定生成模块的预测推演想定对运行管控模块进行导调。

本发明是依托仿真系统和实装系统之间的动态数据交互和同步平行执行来实现的。首先，量化评价系统按照一定的周期采集试验过程的实装数据，然后结合仿真系统的采集数据，将试验方案特征指标与试验过程特征指标相比较，使用量化评价方法对两者间的偏差进行判断。如果发现二者有较大的偏差，即指标值达到了触发试验调整的阈值，则产生对试验进行调整的需求。试验的调整可采用试验过程优化与试验方案优化相结合的手段，通过计算实验副本的创建与超实时仿真的推演相结合的办法，通过动态构建未来态势样本集合，得到一组未来可能态势的推演结果，然后应用决策优化进行分析，找到试验方案和过程调整的具体措施。反复地迭代该过程，直到试验结束产生符合试验预期的较优的试验效果。

与现有的离线的海洋电子信息系统试验管控方法相比，本发明实施例至少具有以下有益效果：

一是有效管控试验过程：本发明利用其动态数据交互能力，实时获取现实系统状态并监控试验运行，在出现偏差时动态调整、管控试验要素状态，使得试验过程全程符合预期；

二是缩短试验执行周期：本发明发挥对试验过程数据的搜集汇总能力，支撑试验过程的在线分析评估，有效减少试验总结阶段繁杂的数据处理工作，并提升评估结果的合理性。

本发明第二实施例提供了一种基于动态数据交互的海洋电子信息管控系统，参见图5，包括：

数据采集模块，用于按照预设周期采集试验过程的实装数据；

分析评估模块，用于根据所述实装数据，结合仿真系统的采集数据，构建仿真环境，将试验方案特征指标与试验过程特征指标相比较，判断所述试验方案特征指标是否大于预设的第一偏差阈值，以及所述试验过程特征指标是否大于预设的第二偏差阈值，当判定二者的偏差均大于预设的偏差阈值时，对试验进行导调控制。

也就是说，本发明实施例通过动态采集数据，并结合安装数据，构建与实际试验系统高度一致、同步运行的仿真环境，以支撑对试验过程和导调方案的分析验证。

本发明实施例中，所述导调控制模块还用于，通过试验过程优化与试验方案优化相结合的手段对试验进行导调控制。

具体实施时，本发明实施例中所述导调控制模块具体用于，通过计算实验副本的创建与超实时仿真的推演相结合的办法，通过动态构建未来态势样本集合，得到一组未来可能态势的推演结果，然后应用决策优化进行分析，找到试验方案和过程调整的具体措施；反复进行迭代直到试验结束产生符合试验预期的较优的试验效果。

另外，本发明实施例所述导调控制模块还用于，在推演过程中，根据动态数据不断对所述未来态势样本集合进行修正。

本发明是依托仿真系统和实装系统之间的动态数据交互和同步平行执行来实现的。首先，量化评价系统按照一定的周期采集试验过程的实装数据，然后结合仿真系统的采集数据，将试验方案特征指标与试验过程特征指标相比较，使用量化评价方法对两者间的偏差进行判断。如果发现二者有较大的偏差，即指标值达到了触发试验调整的阈值，则产生对试验进行调整的需求。试验的调整可采用试验过程优化与试验方案优化相结合的手段，通过计算实验副本的创建与超实时仿真的推演相结合的办法，通过动态构建未来态势样本集合，得到一组未来可能态势的推演结果，然后应用决策优化进行分析，找到试验方案和过程调整的具体措施。反复地迭代该过程，直到试验结束产生符合试验预期的较优的试验效果。

本发明实施例的相关内容可参见第一实施例部分进行理解，在此不做详细赘述。

尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。