CN102306249B - 一种设备效能仿真方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种设备效能仿真方法及系统。设备效能仿真方法包括：步骤1，将设备效能等效为(基准效能值，影响因子)的映射函数；步骤2，运行仿真软件以采集数据；步骤3，根据采集的数据和输入输出映射函数计算运行时的设备效能值；步骤4，依据设备试验结果调整输入输出映射函数。本发明能够实现设备效能的仿真建模，降低设备效能仿真应用的开发成本，提高可信度。

Description

一种设备效能仿真方法及系统
技术领域
本发明涉及计算机仿真领域，尤其涉及一种设备效能仿真方法及系统。
背景技术
设备效能仿真，其核心是利用计算机仿真技术在对设备进行模拟，计算得到相关效能(如目标发现距离等)，并以此作为评估、优化设备设计及使用的依据。基于仿真的方法具有风险低、效率高、成本低、可重复实验、便于定量分析等特点，已成为分析评估设备效能的有力手段。
目前在设备效能仿真方面主要是通过对设备的内部原理进行仿真，采用固定系数并适用于所有同类设备的计算公式得到相应效能指标值。这种仿真方法能够比较逼真地反映设备的效能，并具有较好的通用性，但这种方式尚不能完全满足要求。具体地说，首先，这种仿真建模方式专业性要求高、计算复杂、涉及到的相关性能参数有时甚至难以获取，造成了建模困难，尤其对一些涉及多级多类设备的大型仿真系统而言，建模人员并不希望从底层机理开始进行建模，而是希望能够屏蔽内部机理，以一种更简单、更富效率的方式仿真得到设备的外在表现。其次，这种采取了同一计算公式、固定系数值的仿真建模方法不能反应同类设备中的个体差异，更难以通过个体试验进行逼真度的优化，这对需要通过大量试验、使用才能确切掌握性能的新型设备仿真可信度的影响尤为突出。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种设备效能仿真方法及系统。
本发明提供了一种设备效能仿真方法，包括：
步骤1，将设备效能等效为(基准效能值，影响因子)的映射函数；
步骤2，运行仿真软件以采集数据；
步骤3，根据采集的数据和输入输出映射函数计算运行时的设备效能值；
步骤4，依据设备试验结果调整输入输出映射函数。
在一个示例中，步骤1中，输入输出映射函数为Ld为目标发现距离，为目标发现距离基准值，lΔt为目标温差影响系数，为干扰情况影响系数。
标发现距离基准值对应的干扰情况，为目标发现距离基准值对应的干扰情况，JE为目标在仿真过程中的实际受干扰情况。
本发明提供了一种设备效能仿真系统，其特征在于，包括：
函数等效模块，用于将设备效能等效为(基准效能值，影响因子)的映射函数
数据采集模块，用于运行仿真软件以采集数据；
设备效能值计算模块，用于根据采集的数据和输入输出映射函数计算运行时的设备效能值；
函数调整模块，用于依据设备试验结果调整输入输出映射函数。
在一个示例中，输入输出映射函数为Ld为目标发现距离，为目标发现距离基准值，lΔt为目标温差影响系数，为干扰情况影响系数。
过程中的实际受干扰情况。
本发明能够实现设备效能的仿真建模，降低设备效能仿真应用的开发成本，提高可信度。
附图说明
下面结合附图来对本发明作进一步详细说明，其中：
图1是设备效能仿真方法流程图。
具体实施方式
下面针对本发明，以红外传感器E为例，对设备效能仿真方法进行进一步说明。
本发明的设备效能仿真方法包括：
步骤1，将设备效能视为(基准值，影响因子)的函数，即其中，(y1，y2，...yn)表示相应设备效能实际值；(x1，x2，...xm)表示影响设备效能的相关因子；表示相应设备效能的基准值，可取实验室条件下的理想值；f()表示输入输出的映射表达式。
对红外传感器E而言，设备效能主要是用目标发现距离Ld简化表示，影响JE为目标Tracki在仿真过程中的实际受干扰情况，为目标发现距离基准值对应的干扰情况(此处定义为受干扰后的系统功能可用度)，同样可取为常量值。lΔt、的获取可以通过经验或设计获取，此处仅仅是为了进一步说明本发明的思路，并不追求公式的有效性。
需要进一步说明的是，实际仿真中，用于表示红外传感器效能的指标往往还包括识别距离、定位精度等，影响其效能的影响因素也是一样，可以按需增减。
步骤2，运行仿真，采集相关运行时数据；
运行仿真，得到仿真运行t时刻运行数，作为计算效能值的输入，如表1所示。
表1仿真运行t时刻情况
  采集的数据     数值   备注
  目标发现距离基准值     100KM   一次仿真中固定
  目标温差基准值     10℃   一次仿真中固定
  目标干扰情况基准值     100％   一次仿真中固定
  红外传感器E位置     (0，0)   随t可能变化
  红外传感器E干扰情况     80％   随t可能变化
  目标Tracki位置     (5，5)   随t可能变化
  目标Tracki温差     9.5℃   随t可能变化
步骤3，计算运行时的设备效能值；
发现距离 L d = L d 0 × l Δt × l J E = 100 × 0.62 × 0.8 = 49.8 ( KM ) .
依据此发现距离以及该时刻两者之间的距离(25KM)，则可以在仿真中进一步判定能够发现此目标。
步骤4，依据设备试验结果调整输入输出映射函数。
经过试验，依据结果进一步调整相关系数lΔt、 调整为90％，则依据调整后公式，步骤3的计算调整为 L d = L d 0 × l Δt × l J E = 58.1 ( KM ) .
以上所述仅为本发明的优选实施方式，但本发明保护范围并不局限于此。任何本领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，均可对其进行适当的改变或变化，而这种改变或变化都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种设备效能仿真方法，其特征在于，包括：
步骤1，将设备效能等效为基准效能值、影响因子的映射函数；
步骤2，运行仿真软件以采集数据；
步骤3，根据采集的数据和输入输出映射函数计算运行时的设备效能值；
步骤4，依据设备试验结果调整输入输出映射函数；
所述步骤1中，输入输出映射函数为Ld为目标发现距离，为目标发现距离基准值，lΔt为目标温差影响系数，为干扰情况影响系数；
目标发现距离基准值对应的干扰情况，JE为目标在仿真过程中的实际受干扰情况。
2.一种设备效能仿真系统，其特征在于，包括：
函数等效模块，用于将设备效能等效为基准效能值、影响因子的映射函数；
数据采集模块，用于运行仿真软件以采集数据；
设备效能值计算模块，用于根据采集的数据和输入输出映射函数计算运行时的设备效能值；
函数调整模块，用于依据设备试验结果调整输入输出映射函数；
所述输入输出映射函数为Ld为目标发现距离，为目目标发现距离基准值对应的干扰情况，JE为目标在仿真过程中的实际受干扰情况。
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