分布式仿真平台的可视化建模方法_2

文档序号:9910813阅读:来源:国知局
可视化建模、部 署的方法,一站式解决从仿真建模、节点部署到仿真应用。
[0009] 本发明可视化建模的可视化系统将离散的仿真信息集中于统一的可视化平台,使 仿真人员能够准在任意给定分布式仿真任务过程中可以实现对该种分布式仿真任务对应 的仿真平台(含各子节点)软件中模块的重构,且在将分布式仿真平台软件架构应用到不同 的仿真任务中时,无需对含各子节点分布式仿真平台软件架构进行复杂的功能裁剪或二次 开发,只需将不同仿真任务相对应模块重新开发升级即可,易于操作和实现,极大的节约了 人力和时间。
[0010] 在任意一种分布式仿真任务中,与该种仿真任务对应的分布式仿真平台软件架构 中各个模型资源之间的数据交互通过服务层中的服务接口实现,而且模型的可视化是模型 对象以及连接关系的可视化显示,通过封装可以形成模型描述的管理对象,无需互相调用, 由于各个模型资源之间无需互相调用,使得各个模型资源的功能独立,模型可以跨多个软 硬件平台重用,可以在不同的RTI运行平台上实现集成。简化了模型的几何多边形数,增加 了视景仿真的真实性,最大限度地满足了视觉图像逼真度的需求,能够有效地减小程序开 发的难度。因此本发明不存在目前的分布式仿真平台架构模型资源边界不清,模型资源耦 合性高,模型资源不易裁剪等缺陷,从而在该种分布式仿真的过程中,可以实现重构该种分 布式仿真对应的仿真平台软件架构中的模型资源。
[0011] 本发明在应用到不同的仿真计算任务中时,无需对本申请的分布式仿真平台软件 架构进行复杂的功能裁剪或二次开发,只需将不同仿真计算任务相对应的仿真模型对象按 模型封装规范封装成模型资源组件,同时,仿真对象模型组件资源通过映射表加载即可,易 于操作实现,极大的节约了人力和时间。仿真结果显示采用面向服务框架的分布式建模仿 真平台具有良好的实时性和可扩展性。
[0012] 本发明的有益效果还在于: 1、本发明采用在管理层包含模型交互构件及节点部署构件,模型交互构件根据仿真模 型的接口属性生成放置在仿真模型资源池中的图标,无缝连接仿真系统节点的逻辑部署和 物理部署,以可视化视图的形式提供人机交互接口,自动生成相应的软件界面及相应的服 务组件,仿真节点通过部署图自动生成相应的软件界面及相应的服务组件,在模型交互视 图中进行可视化建模,构建为用户提供连线、拖拽、缩放、添加和删除功能,方便用户设计仿 真模型交互图的可视化模型,在仿真模型资源池已建立的基础上,仿真人员无需编写代码 及逻辑设计,仅通过简单的鼠标操作就能进行复杂的仿真系统建模、部署及仿真,降低了仿 真系统的开发难度。
[0013] 本发明使仿真系统节点的逻辑部署和物理部署无缝连接,使设计人员能自由设计 分布式仿真节点的部署方式,并能快速应用,全面支持集中式、分布式仿真系统。
[0014] 2、本发明在仿真节点应用模式设计方面,提出以可视化的方式进行分布式仿真部 署,仿真节点通过部署图能够自动生成相应的软件界面及相应的服务组件,包括节点的属 性及功能,极大的简化仿真应用流程。
[0015] 3、分布式仿真平台节点软件界面中各个节点类型软件加载的界面资源通过映射 表动态实现,无需重新开发,由于各个视图窗口之间无需互相调用,使得各个视图窗口的功 能独立,因此本发明分布式仿真平台软件架构不存在目前的分布式仿真平台架构存在的视 图窗口边界不清,模视图窗口耦合性高,视图窗口不易裁剪和扩展等缺陷。
[0016] 本发明分布式仿真平台架构在不同的仿真节点视图窗口开发时,无需对分布式仿 真平台软件架构进行复杂的功能裁剪或二次开发,只需将不同仿真任务相对应的视图窗口 资源映射表加载即可,且对其进行扩展和完善,全面支持实时分布式仿真运算。
[0017] 4、在仿真节点应用模式设计方面,首次提出将子节点分为控制管理和仿真计算两 种模式,仿真节点通过平台映射表能够自动生成相应的软件界面及相应的服务组件。支持 时间管理服务,支持实时分布式仿真应用,从而弥补了基于HLA标准仿真应用的不足。
[0018] 本发明采用全新的开放式平台设计理念和面向服务(S0A)的设计思想,全面支持 基于面向仿真服务组件结构建模规范(SimSCA)的仿真组件模型建模与开发,全面支持仿真 试验各个阶段的任务活动,覆盖了从仿真模型开发、仿真想定、仿真实验参数设计、仿真资 源部署、仿真运行管控以及仿真效能分析评估等系统仿真的各个阶段,实现了对系统仿真 应用全生命周期的支持。
[0019] 利用本发明可使传统的仿真模型开发从业务逻辑分离出来,允许开发人员集中精 力编写业务逻辑,而不必将大量的时间花费在更为底层的技术实现上,降低了模型之间的 耦合性,真正实现了仿真模型与协议无关、与平台无关的目的,不同粒度的仿真组件可灵活 组装,实现组件和模型的一系列重用和重构。
[0020] 综上所述,本发明提出了一种用于可重构的分布式仿真平台的通用设计架构及其 实现方法,在保证仿真任务功能基础上降低了分布式仿真所有节点开发的复杂度,提高了 开发效率,同时增强了分布式仿真平台的可扩展性,并且能够基于可视化建模的方式动态 生成仿真节点软件、以灵活快速实现分布式仿真任务。可重构的实时分布式仿真平台提供 了用于创建不同功能的分布式仿真子节点的软件结构(层次模型),用户能够通过参数化建 模实现分布式仿真系统各子节点部署的重构以及实现每个子节点用户界面(UI)的动态加 载,同时,在系统架构中采用深度优化措施保证整个仿真系统的实时性。
[0021]本发明分布式仿真平台可较好地满足对实时性要求较高的半实物模拟器和实装 的仿真应用,最小达到1毫秒级的仿真步长要求,能在异地异构环境下联合仿真,满足不同 仿真粒度的要求,可广泛应用于分布式仿真验证、仿真测试等领域和大型分布式仿真系统 的复杂应用领域。
【附图说明】
[0022]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0023] 图1本发明的分布式仿真平台软件层次模型示意图。
[0024] 图2本发明仿真平台软件的界面示意图。
[0025]图3本发明仿真平台软件的模型交互构件示意图。
[0026] 图4本发明仿真平台软件的节点部署构件示意图。
[0027] 图5本发明仿真平台软件的部署服务组件运行流程图。
[0028] 图6本发明仿真平台软件的重构流程图。
[0029]图7本发明仿真平台软件的仿真流程图。
【具体实施方式】
[0030] 参阅图1图2。根据本发明,创建仿真平台框架和可视化建模相关构件,以可视化的 方式进行分布式仿真部署,将仿真平台框架自上而下分为应用层、管理层、服务层、交互层、 资源层和仿真模型资源池;并且每一个层级都拥有相关的模型及组件,并对应一个映射表 来描述本层级模型及组件的属性、功能和参数信息,而且每一层级各个视图窗口相对独立, 对上一层级只提供接口而不能访问,通过下一层级的接口访问下一层级,各个模型资源之 间的数据交互通过服务层中的服务接口实现;然后将子节点分为控制管理和仿真计算两种 模式,相关层级不同仿真计算任务相对应的仿真模型对象,按模型封装规范封装成模型资 源组件,仿真对象模型组件资源通过映射表加载,仿真节点通过平台映射表自动生成相应 的软件界面及相应的服务组件;仿真平台节点软件界面中各个节点类型软件加载的界面资 源通过映射表动态实现,相关层级不同仿真任务通过相对应的视图窗口资源映射表加载。 采用XML技术对仿真模型的可视化显示进行语义封装规范模型,对模型的结构以及形式化 进行规范和管理,相关层级不同仿真任务通过相对应的视图窗口资源映射表加载;相关层 级不同仿真计算任务相对应的仿真模型对象,按模型封装规范封装成模型资源组件,仿真 对象模型组件资源通过映射表加载,仿真节点通过平台映射表自动生成相应的软件界面及 相应的服务组件;管理层包含模型交互构件及节点部署构件,模型交互构件根据仿真模型 的接口属性生成放置在仿真模型资源池中的图标,无缝连接仿真系统节点的逻辑部署和物 理部署,以可视化视图的形式提供人机交互接口,在模型交互视图中进行可视化建模,构建 为用户提供连线、拖拽、缩放、添加
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