一种面向导航效能仿真系统的仿真模型运行调度方法

本发明涉及仿真，特别是涉及一种面向导航效能仿真系统的仿真模型运行调度方法。

背景技术：

1、为了把握卫星导航系统在全寿命周期的运行行为、功能和性能，实现对卫星导航系统的导航应用与效能评估是很有必要的。

2、经过对现有技术的检索，中国发明专利申请（申请公布号：cn 115618612 a），一种面向体系对抗仿真的指挥所功能模型构建方法，其发明采用仿真模型框架、微服务架构、信息流分析和规则引擎等当代主流技术，实现了面向体系对抗仿真的指挥所功能模型构建。该方法能够有效支撑体系对抗仿真的可信性运行。

3、但是上述中国发明专利申请只是提供针对体系对抗仿真领域的指挥所功能模型构建，而且使用的微服务架构。与卫星导航效能仿真系统领域所使用的基于并行离散事件的仿真引擎以及仿真模型运行调度方式有很大区别，无法实现卫星导航效能仿真系统的高效评估。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种面向导航效能仿真系统的仿真模型运行调度方法。

2、一种面向导航效能仿真系统的仿真模型运行调度方法，所述方法包括：

3、获取导航效能仿真参数；所述导航效能仿真参数包括仿真模型的配置参数、领域计算模型端口配置参数以及外部端的实时数据；所述仿真模型包括区域仿真模型和其他各实体的仿真模型；

4、根据所述导航效能仿真参数初始化所述仿真模型，在当前时间对应的时间维度上将区域仿真模型的多维度数据降维为高度数据和经纬度单点数据；

5、在离散事件触发时，各实体的仿真模型将仿真数据以及接入的实时数据分发至领域计算模型，所述领域计算模型根据接收的数据进行导航效能计算，得到评估分析结果；

6、将区域仿真模型对应的评估分析结果合并并还原为多维度数据，得到区域面分析结果，根据所述区域面分析结果进行可视化展示。

7、在其中一个实施例中，根据所述仿真模型的配置参数以及外部端的实时数据初始化仿真模型；通过接口控制类服务将不同数据结构类型的仿真模型数据统一为同种数据结构。

8、在其中一个实施例中，所述各实体的仿真模型包括卫星模型、用户端设备模型、地面站模型、干扰机模型和信号源模型；所述各实体的仿真模型是通过子模型组合装配得到的；子模型包括挂载装备模型和接收机模型。

9、在其中一个实施例中，根据所述领域计算模型端口配置参数将领域计算模型的输入端口分别与接口工具单元以及mpi并行单元连接，并将领域计算模型的输出端口与数据结构置换模块连接，所述接口工具单元、所述mpi并行单元以及所述数据结构置换模块均与仿真模型连接；所述接口工具单元用于在单机运行环境下仿真模型和领域计算模型间的数据交互调度，所述mpi并行单元内封装mpi通信协议，用于服务器集群环境下仿真模型与领域计算模型的通信和数据交互调度；所述数据结构置换模块用于将区域内各仿真模型对应的评估分析结果进行合并，将合并结果还原为降维前的数据维度。

10、在其中一个实施例中，领域计算模型包括载体动态轨迹计算模型、抗干扰等效计算模型、环境影响计算模型、卫惯导组合导航计算模型、rdss服务计算模型和导航效能计算模型。

11、在其中一个实施例中，所述区域仿真模型的配置参数包括区域分析范围坐标点、区域分析的高度层数和高度层对应的高度值、区域的导航接收能力、区域仿真模型的计算间隔以及卫星模型接入数据源路径。

12、在其中一个实施例中，以时间为仿真模型的第一维空间基准，将区域仿真模型中定义好的高度层数和对应的高度值映射至二维平面，在二维空间中对区域仿真模型的计算间隔进行密度计算，得到密度计算结果；根据经度和纬度坐标在二维平面上创建经纬矩阵网格点，将高度和密度信息映射到经纬矩阵网格点上，完成对区域仿真模型多维度数据的降维。

13、在其中一个实施例中，通过共享内存将各实体的仿真模型对应的评估分析结果合并，将合并后的数据发送至数据结构置换模块，通过数据结构置换模块将合并后的数据还原为多维度数据，得到区域面分析结果。

14、在其中一个实施例中，根据所述区域面分析结果优化卫星导航系统。

15、上述面向导航效能仿真系统的仿真模型运行调度方法，通过初始化构建仿真模型，根据导航效能仿真参数初始化仿真模型，在当前时间对应的时间维度上将区域仿真模型的多维度数据降维为高度数据和经纬度单点数据；在离散事件触发时，各实体的仿真模型将仿真数据以及接入的实时数据分发至领域计算模型，领域计算模型根据接收的数据进行导航效能计算，得到评估分析结果；将区域仿真模型对应的评估分析结果合并并还原为多维度数据，得到区域面分析结果，根据区域面分析结果进行可视化展示。本发明中通过仿真模型与领域计算模型调度分离、仿真模型数据降维处理等降低了仿真模型的逻辑复杂度，提高了两级模型的运行效率，进而实现了模型间数据的高效传输，能够有效支撑卫星导航效能仿真的精细化运行。

技术特征：

1.一种面向导航效能仿真系统的仿真模型运行调度方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述导航效能仿真参数初始化所述仿真模型包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各实体的仿真模型包括卫星模型、用户端设备模型、地面站模型、干扰机模型和信号源模型；所述各实体的仿真模型是通过子模型组合装配得到的；子模型包括挂载装备模型和接收机模型。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述导航效能仿真参数初始化所述仿真模型之前，还包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，领域计算模型包括载体动态轨迹计算模型、抗干扰等效计算模型、环境影响计算模型、卫惯导组合导航计算模型、rdss服务计算模型和导航效能计算模型。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述区域仿真模型的配置参数包括区域分析范围坐标点、区域分析的高度层数和高度层对应的高度值、区域的导航接收能力、区域仿真模型的计算间隔以及卫星模型接入数据源路径。

7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，在当前时间对应的时间维度上将区域仿真模型的多维度数据降维为高度数据和经纬度单点数据包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将区域仿真模型对应的评估分析结果合并并还原为多维度数据，得到区域面分析结果包括：

技术总结
本发明涉及一种面向导航效能仿真系统的仿真模型运行调度方法。所述方法包括：通过初始化构建仿真模型，根据导航效能仿真参数初始化仿真模型，在当前时间对应的时间维度上将区域仿真模型的多维度数据降维为高度数据和经纬度单点数据；在离散事件触发时，各实体的仿真模型将仿真数据以及接入的实时数据分发至领域计算模型，领域计算模型根据接收的数据进行导航效能计算，得到评估分析结果；将区域仿真模型对应的评估分析结果合并并还原为多维度数据，得到区域面分析结果，根据区域面分析结果进行可视化展示。采用本方法能够有效支撑卫星导航效能仿真的精细化运行。

技术研发人员：叶小舟,肖伟,欧阳丹,刘文祥,李蓬蓬,李宗楠,鲁祖坤,耿正霖,马鹏程,覃曼丽,聂苇,谢名赞
受保护的技术使用者：中国人民解放军国防科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/2