[發明專利]一種面向航天裝備的組件化體系仿真系統及方法

有效

• 申請號: 201711195127.3
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107832551B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 董帥;弓川錦;陳愛真;羅汝斌;李艷;邵旭東;于浛;范青正;陳建偉;趙暉
• 申請（專利權）人: 北京宇航系統工程研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/20;G06F111/20
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張曉飛

一種面向航天裝備的組件化體系仿真系統及方法。系統包括模型編輯模塊、仿真想定編輯模塊、仿真運行模塊和數據采集模塊；模型編輯模塊生成仿真模型或組件模型的基本代碼框架，以及仿真模型資源庫；仿真想定編輯模塊以遍歷的方式讀取仿真模型資源庫，提供創建仿真想定的功能，編輯和設置模型以及仿真想定的信息，保存為想定文件；仿真運行模塊以遍歷的方式讀取本地指定路徑下的想定文件，仿真開始運行后，發布周期性的仿真推進消息，完成仿真流程；數據采集模塊用于在線獲取仿真數據，并按照要求存儲至數據庫中，為模型的學習優化、仿真數據評估工作提供支撐。

技術領域

本發明涉及一種面向航天裝備的組件化體系仿真系統，屬于體系對抗仿真領域領域。

背景技術

隨著國家對于體系化作戰的重視，軍方對于航天裝備的體系化、實戰化能力提出了迫切要求。體系對抗仿真技術是推動各類裝備體系化論證和研制的有效手段。目前，國內各軍兵種、工業部門及高校均開展了廣泛的體系對抗仿真研究與探索，但針對航天領域的體系化對抗仿真尚處于起步階段。目前的研究現狀存在如下局限性。一、采用仿真建模系統采用整體建模的思路，仿真模型的功能模塊之間存在大量的重復和冗余，不利于專業知識成果的復用與組織管理；而采用組件化建模思想的建模工具克服了整體建模的弊端，但仍然存在組件劃分方式與航天裝備應用領域不相匹配的問題。其組件劃分采用裝備研制視角，將模擬對象劃分為一系列子系統，而未采用作戰用戶視角進行組件化劃分；二、仿真建模方法均為采用人工智能技術，在模型建模完成后便不再完善，缺乏利用仿真過程和結果數據進行自我學習和完善的能力，并無法正確和深入描述體系作戰的過程。

體系對抗仿真建模的發展方向是可裝配，重復使用已經配置完成的組件，根據需求對參數進行設置，對模型進行靈活裝配，并利用人工智能相關技術不斷優化，形成航天裝備體系對抗仿真模型體系，構建面向航天裝備的組件化體系仿真系統。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提出了一種面向航天裝備的組件化體系仿真系統及方法，有效提高航天裝備相關專業仿真模型的專業性與復用性，也有利于提高仿真對于型號需求的響應速度。

本發明的技術方案是：一種面向航天裝備的組件化體系仿真系統，包括模型編輯模塊、仿真想定編輯模塊、仿真運行模塊和數據采集模塊；

模型編輯模塊生成仿真模型或組件模型的基本代碼框架，以及仿真模型資源庫；

仿真想定編輯模塊以遍歷的方式讀取仿真模型資源庫，提供創建仿真想定的功能，編輯和設置模型以及仿真想定的信息，保存為想定文件；

仿真運行模塊以遍歷的方式讀取本地指定路徑下的想定文件，仿真開始運行后，發布周期性的仿真推進消息，完成仿真流程；

數據采集模塊用于在線獲取仿真數據，并按照要求存儲至數據庫中，為模型的學習優化、仿真數據評估工作提供支撐。

所述模型編輯模塊包括建模子模塊和模型裝配子模塊；建模子模塊負責通過使用或集成面向航天裝備的組件化模型體系中的基類，生成仿真模型或組件模型的基本代碼框架；模型裝配子模塊根據模型或其基類模型的屬性信息，選擇已有的實體模型和組件模型，通過可視化界面對其參數化，生成實例化后的實體。

所述仿真想定編輯模塊提供新建想定、打開想定、保存想定、設置想定名稱、想定仿真步長、想定開始/結束時間的功能；遍歷仿真模型資源庫庫，獲取可同于仿真想定編輯的所有模型，將模型部署到指定位置，通過編輯頁面為模型設置屬性，包括名稱、所屬方信息；最終形成的想定文件作為仿真運行模塊的輸入條件。

所述仿真運行模塊完成仿真想定的初始化和運行工作；仿真想定初始化時讀取想定文件，從文件中識別仿真開始時間，仿真步長，仿真結束時間以及參與仿真的模型類型和參數，根據模型類型和參數，由仿真模型資源庫中以相應的參數實例化模型，并保存每個模型的指針形成模型指針列表；初始化完畢后開始仿真運行，通過模型指針列表調用模型執行推進。