[發明專利]基于VR-Force和OPNET的聯合仿真系統及方法

有效

• 申請號: 202010874430.1
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN112115589B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 張周;仲健;吉志海;王彤彤;桑瑋;閆野
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍軍事科學院國防科技創新研究院;天津（濱海）人工智能軍民融合創新中心
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;H04L12/24
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 薛云燕

本發明公開了一種基于VR?Force和OPNET的聯合仿真系統及方法。該系統包括通過以太網相連的兩臺計算機和一個消息處理服務器，其中兩臺計算機上分別設置VR?Force場景仿真系統、OPNET組網協議仿真系統。方法為：系統完成配置后啟動VR?Force場景仿真系統進行戰術推演；推演過程中產生的攜帶戰術任務的實時數據通過消息處理服務器形成格式化消息后送入OPNET半實物仿真接口，進而通過數據分發收集模塊將實時數據引入OPNET組網協議仿真網絡；數據通過仿真網絡完成在無線環境中的模擬傳輸后回到VR?Force戰術場景仿真系統，并根據接收到的數據完成相應戰術動作。本發明更加真實的模擬了戰術任務的完成過程及戰場通信網絡狀況。

技術領域

本發明屬于通信仿真技術領域，特別是一種基于VR-Force和OPNET的聯合仿真系統及方法。

背景技術

戰術通信網是未來信息化作戰的基礎和保障，研究人員需要不斷的做一些前瞻性研究，開發更加有利于戰場通信的協議和方案。面對復雜多變的戰場環境，僅僅依靠理論分析或者實驗方法進行網絡研究具有很大的局限性。網絡仿真技術作為一種新的網絡輔助規劃和設計技術，已經廣泛應用于戰場網絡系統開發、性能測試、指標制定等方面。它通過建立模型對所研究的網絡系統進行模擬，以較少的成本幫助研究人員獲取網絡研究的有效數據，實現在系統設計階段就獲得設計方案的性能評估和改進思路，縮短研發周期，降低開發成本，提高系統設計的高效性和可靠性。

OPNET是一款網絡建模軟件，采用基于數據包的通信機制、基于離散事件的仿真機制和與真實網絡相一致的三層建模機制，提供近乎真實的網絡環境，準確分析復雜網絡的性能和行為，它允許用戶使用有限狀態機進行協議開發，為用戶進行網絡規劃、協議設計等提供有效途徑。目前，已廣泛應用于通信網絡、設施和協議的仿真及建模，在戰術網絡仿真方面也得到進一步應用。

VR-Force是一整套完備的仿真開發工具包，可以創建和編輯現實場景的三維仿真環境，其強大的仿真引擎可用于戰場環境仿真，執行戰場想定。目前，在戰術訓練模擬器、戰術行動推演、行為模型測試以及計算機兵力生成系統等方面提供了有效的仿真支持。

現代戰爭已經逐步發展為聯合作戰下的體系對抗，要求各軍兵種、各作戰平臺之間高效分享戰場資源，實現快速精確的聯合作戰行動。這就需要各作戰單元之間信息的無縫交互，包括戰場態勢感知、地理環境、指揮控制等。因此，通信成為戰術系統研究的重要一部分。而當前，以兵力生成、戰場環境模擬等功能為主的VF-Force等仿真軟件的戰術應用，通常只考慮單一的戰場仿真，未將通信組網協議的影響考慮在內。

戰術通信協議組網，是從給定的戰術任務出發，生成一個“最合適”的網絡規劃和配置，以信道能力為基礎，使戰術數據交換達到規定的要求，實現戰場上各單元的有序工作和高效完成任務。因此，組網協議設計與戰術任務是強相關的。當前，研究人員通過使用OPNET為代表的仿真軟件進行協議設計仿真，并不能完全模擬戰術任務推演過程中的戰術消息分發，因此就無法真實反映上層戰術任務對底層組網協議的影響，降低了仿真用來指導和優化系統開發的效能。

隨著未來戰爭信息化的發展，單一的仿真系統已經不能完成大規模、復雜化的真實戰況模擬。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于VR-Force和OPNET的聯合仿真系統及方法，完成大規模、復雜化的真實戰況模擬。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種基于VR-Force和OPNET的聯合仿真系統，包括通過以太網相連的兩臺計算機和一個消息處理服務器，其中第一計算機上設置VR-Force場景仿真系統，第二計算機上設置OPNET組網協議仿真系統；

所述OPNET組網協議仿真系統中配置與VR-Force場景仿真系統相同的仿真場景，相同的仿真場景包括節點模型的位置、數量和功能，所處的地勢、環境、經緯度；