[發(fā)明專利]面向?qū)崨r/虛擬/構(gòu)造混合系統(tǒng)的仿真方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611192177.1
• 申請(qǐng)日: 2016-12-21
• 公開（公告）號(hào): CN106648658B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋曉;周軍華;姬杭;趙芳;馬耀飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F8/20
• 分類號(hào): G06F8/20
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實(shí)專利事務(wù)所 11121
• 代理人: 祗志潔

本發(fā)明提出一種面向?qū)崨r/虛擬/構(gòu)造混合系統(tǒng)的仿真方法，屬于分布并行協(xié)同仿真技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括：網(wǎng)絡(luò)通信器，生成實(shí)體類代理并提供網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)；事件管理器，實(shí)現(xiàn)基于離散事件的訂閱發(fā)布管理；時(shí)間管理器，提供保守時(shí)間推進(jìn)和寬容時(shí)間推進(jìn)兩種方法；實(shí)體類管理器，用于管理實(shí)體類；實(shí)體類接口定義器，接收用戶對(duì)各實(shí)體類的接口描述文件，解析文件并生成各實(shí)體類，為各實(shí)體類加入網(wǎng)絡(luò)代理、事件管理、時(shí)間管理和實(shí)體管理模塊，組成仿真原型系統(tǒng)；實(shí)體類邏輯定義器，在實(shí)體類中由用戶實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯。本發(fā)明支持面向?qū)崨r/虛擬/構(gòu)造混合系統(tǒng)仿真系統(tǒng)中細(xì)粒度實(shí)體類的生成，各實(shí)體類具有互操作性強(qiáng)、可組合性強(qiáng)和可重用性強(qiáng)的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于分布并行協(xié)同仿真技術(shù)領(lǐng)域，涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)，具體地說(shuō)，是指一個(gè)面向?qū)崨r/虛擬/構(gòu)造混合系統(tǒng)的仿真方法。

背景技術(shù)

利用計(jì)算機(jī)仿真與實(shí)兵訓(xùn)練相結(jié)合的方法進(jìn)行綜合訓(xùn)練，是提高訓(xùn)練效果和節(jié)約訓(xùn)練經(jīng)費(fèi)的有效途徑。二十世紀(jì)九十年代初，美軍提出在綜合訓(xùn)練演習(xí)中使用實(shí)況/虛擬/構(gòu)造混合訓(xùn)練方法，這種訓(xùn)練方法能夠同時(shí)發(fā)揮三種訓(xùn)練樣式的優(yōu)點(diǎn)，使聯(lián)合作戰(zhàn)過(guò)程高效協(xié)同運(yùn)行。其中：

1)實(shí)況仿真系統(tǒng)是現(xiàn)實(shí)的人操作現(xiàn)實(shí)的系統(tǒng)，在戰(zhàn)場(chǎng)上表現(xiàn)為實(shí)兵訓(xùn)練、實(shí)兵演習(xí)、武器裝備試驗(yàn)等；

2)虛擬仿真系統(tǒng)是現(xiàn)實(shí)的人操作虛擬的系統(tǒng)，表現(xiàn)為決策指揮訓(xùn)練和模擬器技能訓(xùn)練等；

3)構(gòu)造仿真系統(tǒng)是虛擬的人操作虛擬的系統(tǒng)，是指完全的計(jì)算機(jī)軟件模擬作戰(zhàn)。

實(shí)況/虛擬/構(gòu)造混合系統(tǒng)通常具有實(shí)體粒度細(xì)、系統(tǒng)規(guī)模大、事件交互復(fù)雜的特點(diǎn)，因此要求其仿真框架及方法功能完整且必須具有以下特征：

1)仿真框架具有較強(qiáng)的可組合型和可重用性，即仿真方法必須支持實(shí)體類的定義及拓展，支持實(shí)體類接口定義及管理，而且實(shí)體類接口描述與編程語(yǔ)言、操作系統(tǒng)無(wú)關(guān)；

2)仿真框架及方法具有較強(qiáng)的實(shí)時(shí)性和完善的時(shí)間管理算法；

3)仿真框架及方法具有較強(qiáng)的互操作性，底層網(wǎng)絡(luò)通信具有較高的通信效率。

之前的仿真方法大多只針對(duì)實(shí)況/虛擬/構(gòu)造中的一類系統(tǒng)進(jìn)行仿真，往往實(shí)體粒度較粗，比如高層體系結(jié)構(gòu)(HLA)和分布交互仿真(DIS)一般都是針對(duì)聯(lián)邦成員或仿真應(yīng)用的，而實(shí)況/虛擬/構(gòu)造混合系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)大量細(xì)粒度模型的互聯(lián)互通，因此其實(shí)體結(jié)構(gòu)及事件交互的設(shè)計(jì)必須是面向類的。同時(shí)，目前常用的高層體系架構(gòu)和分布交互仿真均沒(méi)有針對(duì)實(shí)況/虛擬/構(gòu)造混合系統(tǒng)仿真系統(tǒng)的細(xì)粒度實(shí)現(xiàn)方法，具有開發(fā)過(guò)程復(fù)雜、成本高而且周期長(zhǎng)的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種面向?qū)崨r/虛擬/構(gòu)造混合系統(tǒng)的仿真方法，支持面向?qū)崨r/虛擬/構(gòu)造混合系統(tǒng)仿真系統(tǒng)中細(xì)粒度實(shí)體類的生成，具有互操作性強(qiáng)、可重用性強(qiáng)、可組合性強(qiáng)、可跨平臺(tái)跨語(yǔ)言開發(fā)和接口實(shí)現(xiàn)分離等特點(diǎn)。

本發(fā)明提供的面向?qū)崨r/虛擬/構(gòu)造混合系統(tǒng)的仿真方法，包括：

實(shí)體類管理器，用于，

(1)對(duì)混合系統(tǒng)，生成一個(gè)實(shí)體類manager及其實(shí)例，以及參與仿真的實(shí)體類i及其仿真實(shí)例，i＝1,2,…,n，n為正整數(shù)；

(2)所述的實(shí)體類manager，實(shí)現(xiàn)的功能包括：作為事件路由引擎，記錄混合系統(tǒng)參與仿真的每個(gè)實(shí)體類的代理與該實(shí)體類訂閱的事件名的映射關(guān)系；作為保守時(shí)間推進(jìn)方法的管理者，協(xié)調(diào)所有實(shí)體類i的同步推進(jìn)。

網(wǎng)絡(luò)通信器，用于在實(shí)體類manager和實(shí)體類i中創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)代理模塊，根據(jù)實(shí)體類節(jié)點(diǎn)位置生成manager代理，該代理模塊負(fù)責(zé)與manager實(shí)體類通信，為每個(gè)實(shí)體類i提供網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)。