一种多机编队协同对抗与联合对抗的虚实结合验证方法与流程

本申请属于半实物仿真，特别涉及一种多机编队协同对抗与联合对抗的虚实结合验证方法。

背景技术：

1、现有基于多机协同分布式对抗系统的设计与验证，均是以全数字模型运行在pc环境中进行的系统设计与验证，采用windows操作系统下进行的开发与调试，与真实机载嵌入式操作系统(vxworks或天脉系列)运行环境差异大，尤其在系统调用、边界保护以及实时性等方面。同时基于pc环境下进行多机协同对抗仿真时，各平台间的时间统一误差大，难以满足各项协同对抗任务的指标要求。现有基于数字环境下的对抗仿真技术成熟度不高，难以满足工程应用需求。

2、因此如何能够在仿真平台与真实机载环境进行更为有效的模拟是一个需要解决的问题。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供了一种多机编队协同对抗与联合对抗的虚实结合验证方法，以解决现有技术中采用全数字模型在pc环境下进行仿真对抗与真实环境差异过大的问题。

2、本申请的技术方案是：一种多机编队协同对抗与联合对抗的虚实结合验证方法，包括：

3、根据体系对抗的设计要求，配置分布式协同对抗的平台种类、数量以及能力边界；

4、根据当前的编队能力基线，进行数字仿真系统和物理仿真系统的功能分配；分别控制数字仿真系统和物理仿真系统进行各自的物理形态互联，并设置与数字仿真系统与物理仿真系统均脱耦合的反射内存节点，数字仿真系统与物理仿真系统之间通过反射内存节点进行信息交互；

5、将关键组件进行机载真实物理元件移植，配合模拟件形成物理仿真系统，在确定的系统环境下与数字仿真系统配合下，对物理仿真系统的基本功能、设计边界和实时性进行验证，判断物理仿真系统在真实装机环境下的功能逻辑、接口交互以及算法执行时是否正确，若是，则执行下一步骤；若否，则对物理仿真系统进行修正，直至满足验证要求；

6、在数字仿真系统内不同的平台分别建立不同的数字仿真模型，对数字仿真模型进行功能、性能、接口和误差的真实性仿真，并判断真实性是否满足要求，若是，则将满足真实性仿真要求的各数字仿真模型组成数字机载平台；

7、进行基于多轮次的数字仿真系统和物理仿真系统结合的整体对抗仿真，设置成熟度等级对仿真结果进行评估，在满足最高成熟度等级后，完成虚实结合平台搭建。

8、优选地，进行能力边界配置时，分别配置单平台任务系统和飞控系统的能力基线，所述单平台任务系统的配置包括核心任务处理机、各有源/无源传感器、中远距武器以及目标激励器配置，所述飞控系统采用数字飞行仿真模型。

9、优选地，所述反射内存节点与物理仿真系统和数字仿真系统进行信息交互的具体方法为：

10、在反射内存节点内分别等级物理仿真系统和数字仿真系统内各节点的地址信息，任一节点发布一信息后，均将该信息存储至反射内存节点内，并封装成通用文件包，并将该封装包信息通知到目标节点，目标节点在接收到该通知后立即将该通用文件包从反射内存节点内取出并解封装后获取其内部的信息，而后目标节点进行根据该信息执行下一步的动作。

11、优选地，所述内存反射节点内设有内存检索单元，当内存反射节点接收到一信息后，对反射内存节点内的可存储空间进行检索，在找到一可存储空间位置后，将该信息打包存储至该空间位置，并根据该信息附带的目标节点的地址信息，将存储空间的信息发送至对应的目标节点。

12、优选地，对物理仿真系统进行验证时，先确定需要执行的任务指令以及需要达成的任务目标区间，而后依次将物理仿真系统内输入不同的任务指令，并获取其所达成的任务目标数据，若某一任务指令达成，则代表该部分功能正确；若达到任务目标区间，则采集任务执行的数据信息并分析问题对应部件，而后对该部件进行替换、检修或优化，并再次进行该任务指令的验证，直至完成所有的任务目标。

13、优选地，对数字仿真系统采用与物理仿真系统进行交互的方式进行验证，具体为先设置确定数据仿真模型内需要进行真实性仿真的所有功能，而后确定每个功能所能够与物理仿真系统所能交互的功能模块，并设置交互方案，在所有交互方案设计完成后；依次选择一个交互方案进行数据仿真系统与物理仿真系统的同时运行并按照交互方案进行交互，采集交互数据并判断其该功能模块的真实性是否满足要求，若是，则执行下一步骤；若否，则对该功能模块进行修正，并采集交互，直至完成所有交互方案。

14、优选地，对整体对抗仿真的成熟度评估的具体方法为：对数字仿真系统和物理仿真系统均按照功能进行模块化划分，确定每个模块所能代表的成熟度，所有模块的总成熟度为100％，确定每个模块所能执行的任务区间，而后按照任务区间对该模块进行任务规划，判断其是否能够达到既定的任务目标，若是，则将该模块与已经验证完成的模块进行组合，并进行相同任务目标的验证，若再次达到既定任务目标，则将该模块所代表的成熟度加入总成熟度内；否则对该模块进行优化并再次验证。

15、本申请的多机编队协同对抗与联合对抗的虚实结合验证方法，先根据体系对抗的设计要求，配置分布式协同对抗的平台种类、数量以及能力边界；而后根据当前的编队能力基线，进行数字仿真系统和物理仿真系统的功能分配；并设置与数字仿真系统与物理仿真系统均脱耦合的反射内存节点；而后将关键组件进行机载真实物理元件移植，配合模拟件形成物理仿真系统，在确定的系统环境下与数字仿真系统配合下，在数字仿真系统内不同的平台分别建立不同的数字仿真模型，最后进行基于多轮次的数字仿真系统和物理仿真系统结合的整体对抗仿真，并设置成熟度等级对仿真结果进行评估。在全面分析体系作战战场要素配置、关键环节设置等基础上，通过建立标准通信框架以及相关通信协议标准，以开放式架构的形式，实现各虚、实要素的柔性接入。

技术特征：

1.一种多机编队协同对抗与联合对抗的虚实结合验证方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的多机编队协同对抗与联合对抗的虚实结合验证方法，其特征在于：进行能力边界配置时，分别配置单平台任务系统和飞控系统的能力基线，所述单平台任务系统的配置包括核心任务处理机、各有源/无源传感器、中远距武器以及目标激励器配置，所述飞控系统采用数字飞行仿真模型。

3.如权利要求1所述的多机编队协同对抗与联合对抗的虚实结合验证方法，其特征在于，所述反射内存节点与物理仿真系统和数字仿真系统进行信息交互的具体方法为：

4.如权利要求3所述的多机编队协同对抗与联合对抗的虚实结合验证方法，其特征在于，所述内存反射节点内设有内存检索单元，当内存反射节点接收到一信息后，对反射内存节点内的可存储空间进行检索，在找到一可存储空间位置后，将该信息打包存储至该空间位置，并根据该信息附带的目标节点的地址信息，将存储空间的信息发送至对应的目标节点。

5.如权利要求1所述的多机编队协同对抗与联合对抗的虚实结合验证方法，其特征在于：对物理仿真系统进行验证时，先确定需要执行的任务指令以及需要达成的任务目标区间，而后依次将物理仿真系统内输入不同的任务指令，并获取其所达成的任务目标数据，若某一任务指令达成，则代表该部分功能正确；若达到任务目标区间，则采集任务执行的数据信息并分析问题对应部件，而后对该部件进行替换、检修或优化，并再次进行该任务指令的验证，直至完成所有的任务目标。

6.如权利要求1所述的多机编队协同对抗与联合对抗的虚实结合验证方法，其特征在于：对数字仿真系统采用与物理仿真系统进行交互的方式进行验证，具体为先设置确定数据仿真模型内需要进行真实性仿真的所有功能，而后确定每个功能所能够与物理仿真系统所能交互的功能模块，并设置交互方案，在所有交互方案设计完成后；依次选择一个交互方案进行数据仿真系统与物理仿真系统的同时运行并按照交互方案进行交互，采集交互数据并判断其该功能模块的真实性是否满足要求，若是，则执行下一步骤；若否，则对该功能模块进行修正，并采集交互，直至完成所有交互方案。

7.如权利要求1所述的多机编队协同对抗与联合对抗的虚实结合验证方法，其特征在于，对整体对抗仿真的成熟度评估的具体方法为：对数字仿真系统和物理仿真系统均按照功能进行模块化划分，确定每个模块所能代表的成熟度，所有模块的总成熟度为100％，确定每个模块所能执行的任务区间，而后按照任务区间对该模块进行任务规划，判断其是否能够达到既定的任务目标，若是，则将该模块与已经验证完成的模块进行组合，并进行相同任务目标的验证，若再次达到既定任务目标，则将该模块所代表的成熟度加入总成熟度内；否则对该模块进行优化并再次验证。

技术总结
本申请多机编队协同对抗与联合对抗的虚实结合验证方法，先根据体系对抗的设计要求，配置分布式协同对抗的平台种类、数量以及能力边界，进行数字仿真系统和物理仿真系统的功能分配；并设置反射内存节点；而后将关键组件进行机载真实物理元件移植，配合模拟件形成物理仿真系统，并在数字仿真系统内不同的平台分别建立不同的数字仿真模型，最后进行基于多轮次的数字仿真系统和物理仿真系统结合的整体对抗仿真，并设置成熟度等级对仿真结果进行评估。在全面分析体系作战战场要素配置、关键环节设置等基础上，通过建立标准通信框架以及相关通信协议标准，以开放式架构的形式，实现各虚、实要素的柔性接入。

技术研发人员：马红侠,张少卿,王言伟,刘海宁,王凯
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11