[發明專利]基于戰術前緣網絡的半實物仿真系統及方法

有效

• 申請號: 202010874441.X
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN112130467B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 王彤彤;張周;王豐明;桑瑋;謝佳;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: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02;G06F30/20
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 薛云燕

1.一種基于戰術前緣網絡的半實物仿真系統，其特征在于，包括純仿真系統、實物代理與實物仿真系統；

所述純仿真系統包含3D可視化實體、消息節點、網絡仿真實體、通信機制仿真實體、戰術態勢和數據分發服務，數據分發服務實現各成員節點間的連接邏輯映射，建立成員節點間的數據通路；

實物仿真系統包含實物平臺節點和對應的實物戰術態勢，實物平臺節點成員間通過無線信道采用多載波層疊的時分多址技術進行組網；

實物代理與實物平臺節點硬件結構一致，由嵌入式平臺和寬頻段信道收發模塊組成，通過加載消息處理、無線組網及物理層軟件來實現，實物代理通過無線網絡與其他實物平臺節點通信，通過有線網絡與純仿真系統的成員節點通信，實物代理建立純仿真系統與實物仿真系統之間的鏈接通路；

該半實物仿真系統的數據運轉流程包含純仿真平臺節點發送和實物平臺節點發送，其中：

一、純仿真平臺節點發送，包含以下步驟：

步驟1、消息邏輯仿真層節點A從3D可視化仿真層節點A獲得平臺A的位置、狀態信息，對信息進行解析并轉為格式化消息bit流，發送給網絡仿真層的節點A和實物代理節點Z；

步驟2、網絡仿真層的節點A接收到消息邏輯仿真層節點A的格式化消息，根據網絡模型向其他網絡節點分發格式化消息；實物代理節點Z收到節點A的格式化消息后，發送給實物代理網絡層；

步驟3、純仿真網絡層接收到來自網絡仿真層A節點的格式化消息，將消息上報給消息邏輯仿真層對應節點；實物代理網絡層收到消息后，通過實物代理網絡層模型及物理層編碼、調制后，通過無線信道發送信息；

步驟4、消息邏輯仿真層節點收到對應網絡仿真層發送的格式化消息后，進行解析，并轉化為內部通用數據結構，送入邏輯處理狀態機進行處理，根據處理結果，將態勢信息發送給戰術態勢進行顯示；實物平臺節點收到實物代理無線數據后，物理層進行解調、解碼后，通過實物網絡仿真層處理后，發送給實物消息邏輯仿真層，通過實物消息邏輯仿真層解析，并轉化為內部通用數據結構，送入邏輯處理狀態機進行處理，根據處理結果，將態勢信息發送給戰術態勢進行顯示；

實物平臺節點發送，包含以下幾個步驟：

步驟1、實物消息邏輯仿真層節點H獲得平臺H的位置、狀態信息，對信息進行解析并轉為格式化消息bit流，發送給節點H的網絡仿真層，通過網絡仿真層處理后，發送給節點H的通信機制仿真層進行編碼、調試，發送到無線信道；

步驟2、實物平臺節點G通過無線信道收到H節點數據后，通信機制仿真層進行解調、解碼后，通過實物平臺節點G網絡仿真層處理后，發送給實物平臺節點G消息邏輯仿真層，通過實物消息邏輯仿真層解析，并轉化為內部通用數據結構，送入邏輯處理狀態機進行處理，根據處理結果，將態勢信息發送給戰術態勢進行顯示；實物代理節點Z通過無線信道收到節點H數據后，節點Z的通信機制仿真層進行解調、解碼后，通過實物代理節點Z網絡仿真層處理后，發送給實物代理節點Z消息邏輯仿真層；

步驟3、實物代理節點Z消息邏輯仿真層將格式化消息分發給純仿真系統中的其他邏輯消息仿真層節點；

步驟4、消息邏輯仿真層各節點收到格式化消息后，進行解析，并轉化為內部通用數據結構，送入邏輯處理狀態機進行處理，根據處理結果，將態勢信息發送給戰術態勢進行顯示。

2.根據權利要求1所述的基于戰術前緣網絡的半實物仿真系統，其特征在于，所述3D可視化實體由VR-FORCE軟件實現，提供多種平臺、建筑的3D效果，并結合戰術前緣特點地圖，實現對場景的模擬呈現。

3.根據權利要求1所述的基于戰術前緣網絡的半實物仿真系統，其特征在于，所述消息節點模擬所有平臺節點的消息交互，通過消息定義和消息收發機制，將所有平臺節點進行場景串接，以戰術場景驅動整個仿真的演進。

4.根據權利要求1所述的基于戰術前緣網絡的半實物仿真系統，其特征在于，所述網絡仿真實體由OPNET仿真軟件實現，模擬多平臺節點間的網絡傳輸。

5.根據權利要求1所述的基于戰術前緣網絡的半實物仿真系統，其特征在于，所述通信機制仿真實體由MATLAB仿真軟件實現，模擬多平臺節點間的物理鏈路，為網絡層提供物理層信道仿真支撐。