[發明專利]基于概念模型推演的仿真系統

無效

• 申請號: 200910083369.2
• 申請日: 2009-05-05
• 公開（公告）號: CN101556641A
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發明（設計）人: 宋曉;麻士東;龔光紅;韓亮
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06G7/48
• 分類號: G06G7/48;G06G7/80
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及計算機仿真技術，特別涉及一種基于概念模型推演的仿真系 統。

背景技術

仿真是指運用模型描述在時間軸上的活動和交互.本發明所指的仿真 是在實際的或假想的環境下，按照規則行動的兩個或多個仿真模型進行對 抗的“仿真”。仿真可以在不造成破壞性后果的情況下對各種對抗系統進 行分析，用于實際指導。

美國國防部在1995年10月發布的仿真建模主計劃中提出通過實體、 行為、任務和交互四個方面的建模元素描述概念模型，開展了一些相關研 究，在想定生成系統和仿真態勢推演方面也提出了一些實現框架和方法。 由于仿真仿真系統涉及建模、仿真處理、計算機軟件實現等多方面的理論 和技術，開發較困難。

目前已有的仿真所能實現的功能相對簡單，不能推演復雜的仿真行 為；不便于描述實體之間行為的交互；沒有實現復雜的、多層次的任務和 動作，并且存在態勢推演效率低、操作復雜等缺點。

發明內容

本發明的目的是：提供一種基于概念模型推演的仿真方法，解決現有技 術中存在的仿真功能簡單、推演效率低、操作復雜的缺點，實現由概念模 型生成仿真實體，并對該仿真實體進行任務級和動作交互級規劃，采用推演 控制算法對生成的仿真任務想定文件進行解析。實現推演過程。可以對復雜 的仿真任務進行層次化執行，不僅實現方便、實用，而且顯著提高了仿真開 發效率。

本發明提供一種仿真方法，包括：

模型生成器，用于建立概念模型，由概念模型生成仿真實體，所述仿真 實體具有靜態屬性、動態屬性和行為能力，其中靜態屬性描述了沒有變化的 一類屬性，靜態屬性包括仿真實體名稱、ID、類型、型號；動態屬性描述不 斷變化的仿真實體屬性，包括仿真實體的彈藥量、油量、位置、速度和指控 指令；仿真實體行為是對動態屬性值的改變規律的描述，仿真實體行為包 括運動、搜索、開火、通信以及動作信息，動作信息包括仿真實體的運動、 仿真實體對目標的搜索、仿真實體對目標的開火和仿真實體的通信；

任務規劃器，用于對所述仿真實體的仿真任務進行任務級規劃和動作交 互級規劃，生成仿真任務想定文件；

推演控制器，用于對仿真任務想定文件進行解析并進行存儲，得到仿真 任務信息，采用推演控制算法執行所規劃的仿真任務，進行態勢推演，其中所 述仿真任務信息包括仿真任務的發生時間、發生條件以及結束時間和條件， 仿真任務由若干具體的仿真子任務組成；

所述模型生成器包括概念模型生成部和實體生成部，其中：

概念模型生成部，用于建立概念模型，包括仿真實體模型、環境模型；

實體生成部，以概念模型為模板，進行實例化、參數化，生成仿真 實體；

所述任務規劃器包括任務級規劃部、動作級生成部和想定文件生成部， 其中：

任務級規劃部，用于將每個仿真任務劃分為多個仿真子任務，設置各 仿真子任務的發生時間、發生條件以及結束時間和條件，各子任務可以串行 執行也可并行執行；

動作級規劃部，用于選定每個仿真子任務中的仿真實體，并設置所述 仿真實體的仿真動作以及動作信息，其中動作信息包括動作發生的時間、條件 和參數信息；仿真動作包括實體的運動、實體對目標的搜索、實體對目標的 開火和實體的通信；

想定文件生成部，根據以上所設置的仿真任務、仿真子任務、仿真實 體和仿真動作生成仿真任務想定文件并且保存；

所述推演控制器包括解析存儲部和推演控制部，其中：

解析存儲部，用于解析所述仿真任務想定文件，獲取所述仿真任務對 應的仿真任務信息、仿真子任務信息、仿真實體信息并將這些信息分別存儲 起來，其中：所述仿真子任務包括實體部署、就位、編隊集結、搜索、防御、 開火、攔截、撤退、占領；

推演控制部，采用基于解析信息存儲結構的推演控制算法按照時間順 序讀取任務層、子任務層、動作層對應的信息，并根據讀取的仿真信息執行 仿真任務、子任務以及仿真動作，實現推演過程，并能終止和暫停推演，并 在二維態勢圖上顯示。

本發明的仿真系統用于解決現有技術中仿真系統功能簡單，可執行的任 務較少、效率低、操作復雜以及不能描述復雜的仿真行為；不便于描述實 體之間行為的交互；較少考慮聚合級的任務規劃；缺少后續的態勢推演工 具，不能實現想定生成之后的態勢推演過程等問題。