一种异构仿真系统的制作方法_2

文档序号:9910810阅读:来源:国知局
图7为通信配置图;
[0036]图8为多变比系数示意图;
[0037]图9为监测相关台位的运行状态流程图。
【具体实施方式】
[0038]下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例,其中,附图构成本申请一部分,并 与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。
[0039] 如图1所示,异构超大规模空军战役仿真系统包括模型开发分系统、信息支撑服务 分系统和系统监控与管理分系统。
[0040] (1)模型开发分系统为仿真准备人员提供模型开发环境,用于开发仿真过程用到 的战场环境模型、作战实体模型和作战行为规则模型。开发模型时,用户能够在模型定义区 对模型的名称、标识、功能、描述等基本信息进行设置,采用规范化方法描述模型输入、输出 等接口信息,并可将经过验证的用户代码自动生成DLL库,存储到模型库中,供系统调用。
[0041] 模型开发分系统由战场环境模型开发模块、实体模型开发模块和作战规则开发模 块组成。
[0042]战场环境模型开发模块用于开发大规模空军战役仿真过程的环境模型,包括地理 环境、大气环境、电磁环境、空情状态、海洋环境模型的构建。
[0043]实体模型开发模块主要是通过组件的方式构建装备级、平台级和编队级的模型, 装备级模型包括导航、传感器、指控、武器组件,其中武器模型包括弹道(运动)轨迹模型、位 置误差模型、目标捕获概率模型、目标锁定概率模型、目标跟踪概率模型、战斗部威力模型、 被拦截概率模型、故障模型;平台级模型主要构建像直升机、歼击机、轰炸机、加油机、运输 机和侦察机等军机的机动模型、打击模型、防护模型、信息模型和指挥系统模型;编队级模 型主要用于构建飞机编队的机动模型、打击模型、指控协同模型。
[0044] 模型按照统一的方式进行构建,每个模型包括实体模型接口、行为模型接口、平台 服务接口和仿真引擎四个接口。模型组件开发示意图如图2所示。
[0045] 模型的组件分类如表1所示,所需装备的模型通过不同的组件进行组装,再赋予不 同的装备参数。
[0046] 表1实体组件模型分类
[0047]
[0048]
[0049] 在设计接口的时候,有以下几个需要遵守的原则:
[0050] 需要向模型设置参数的,以"Set_"开头。需要从模型获取参数的,以"Get_"开头; [0051]输入参数为单值的,使用传值;输入参数为数组的,使用指针.输出参数为单值的, 使用指针;输出参数为字符串的,使用双重指针c h a r * *;输出参数为数组的,使用双重指 氺氺
[0052]体坐标系方向为东(X)-北(y)_天(z)。
[0053 ]基本数据采用同一定义,明确字节长度:
[0054] f loat-f loat32;
[0055] double-f loat64;
[0056] unsigned int^uint32;
[0057] unsigned short^uintl6
[0058] int^int32;
[0059] short^intl6;
[0060] boolean^intl6 ;
[0061] enum^uintl6
[0062] 实体模型的接口函数通过ID来确定访问哪个实例,因此以下所有函数都默认有两 个输入参数:l)VehicleID:平台级对象的ID;2)ComponentID:组成平台的部件ID,例如探测 器ID。这两个参数分别是第一和第二个参数,下面讨论时并没有明确列出。如图3为运动平 台类接口设计示意图。
[0063] 作战规则开发模块主要用于构建实体之间的交战规则模型、信息攻防模型、指挥 活动模型、战法运用模型和谋略对抗模型。
[0064] 作战规则开发模块开发的作战行为规则模型采用异构有限状态机的决策算法。 [0065]有限状态机原理是:某一实体在不同的条件下[cl,c2,c3…….],会做出不同的判 断和行为的跳转[bl,b2,b3……]。即实体当判断外部条件为cl时,立即跳转执行bl。仿真过 程中,如果实体按照这种方式进行行为决策,就会在不同状态间跳来跳去,有时不自然,有 时不符合常规逻辑,或比较突兀。
[0066]异构有限状态机原理是:当实体在执行bl时,当外部条件达到c2时,不是立即跳转 为b2,而是合成bl与b2,再进一步判断是如何执行更为合理,有时是先再执行一定时间的 bl,然后在执行b2,有一个自然过渡;或者bl与b2合成后符合执行b3。
[0067] 有限状态机,主要是指将某一物体的行为分为关键的几个状态,每个状态的激活 有一定的条件,物体主要通过一定的逻辑判断,来确定执行那个状态。
[0068] 而提出异构有限状态机的目的是为了使物体的状态转换更加自然、真实,不是直 接从某个状态直接跳转到另一状态,而是在执行下一个状态时,根据当前状态和外部多个 信息判断,缓冲后,再执行新的状态。如图4所示为航空兵作战规则决策模型。图5给出了一 种飞行平台运动规则流程。
[0069] (2)信息支撑服务分系统采用了数据分发服务的方式(DDS)加时间管理机制来实 现仿真系统内部信息的交互。信息支撑服务分系统的交互过程,如图6所示。通信配置,如图 7所示。
[0070] 信息支撑分系统为异构仿真系统进行信息的收集、协议适配、传输、汇总、时间同 步和模型的公共计算提供支撑,满足仿真训练对各类模型和数据资源的多样化使用需求。 信息支撑服务分系统应用订阅分发、传输服务来解决系统大规模通信问题,并用时统服务 来标定不同异构系统之间的传输时刻。
[0071] 信息支撑分系统由传输服务模块、订阅分发服务模块、时统服务模块和模型解算 服务模块组成。
[0072] 传输服务模块提供不同节点间数据传输中间件,不同实体间或不同仿真平台间的 信息通过中间件进行传输、交互,实现异构、异类、异地系统间数据的获取与发布。
[0073] 订阅分发服务模块自动实现高效动态组网,按照订阅分发关系、数据类型、数据优 先级、实时性、推送方式等,对大规模数据进行流转控制,可并行支撑不同类型系统服务信 息的批量推送。订阅分发后台程序根据订阅分发的时机调用传输服务模块返回需要订阅分 发的数据,通过调用数据发送程序来实现依次调用传输服务模块、时统服务模块来完成数 据的订阅分发。
[0074]时统服务模块用于统一仿真授时来源,提供统一的时间信息。
[0075]模型解算服务模块在仿真过程中,对解算服务器的物理硬件资源统一进行虚拟 化,提供虚拟化资源管理手段,完成仿真模型解算任务管理,提供全天候运行维护管理手 段,为仿真系统提供仿真模型解算服务。
[0076] (3)系统监控与管理分系统
[0077]用于仿真台位状态监控及仿真运行情况监控,并对仿真数据进行管理。
[0078]系统监控与管理分系统一方面用于监控参训装备、训练台位的通信连接状态、初 始化状态、运行状态和错误情况等状态信息,并以可视化图形的方式展示出来;另一方面用 于对参训人员、训练方案、训练态势、训练日志、训练科目、评估数据和成绩报告等信息的编 辑、修改、存储、查询等管理功能。
[0079]系统监控与管理分系统包括系统监控模块、可视化显示模块和系统管理模块组 成。
[0080] 系统监控模块用于监控参训装备、训练台位的通信连接状态、初始化状态、运行
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