CN103488649B - 一种将体系结构模型转换为仿真组件的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种将体系结构模型转换为仿真组件的方法，包括以下步骤：S1，读取源DoDAF模型中的定义，获取其中的数据定义信息，将获取的信息转换为仿真组件使用的数据类型定义；S2，读取源DoDAF模型中的定义及视图，获取其中的系统定义和系统关系信息，将获取的信息转换为仿真组件的定义；S3，读取源DoDAF模型中的视图，获取其中的数据流信息，将获取的信息转换为仿真组件的通信数据定义。从而能够使仿真组件的开发与应用准确地继承体系结构的设计成果，避免仿真应用偏离体系结构的设计约束，而且仿真模型构建人员不需要依照体系结构来人工构建仿真模型，减轻了仿真模型构建的工作量，提高了仿真应用开发的效率。

Description

一种将体系结构模型转换为仿真组件的方法
技术领域
本发明属于计算机应用技术领域，具体涉及一种将体系结构模型转换为仿真组件的方法。
背景技术
现阶段体系结构建模已经广泛应用到仿真领域，包括仿真过程中的总体论证、总体需求分析、总体设计、系统综合集成、仿真概念模型定义等阶段。特别是在国防军工领域，美国国防部提出的DoDAF(Department of DefenseArchitecture Framework)美国国防部体系结构框架，能够对国防工业系统提供标准化支持，适用于各种复杂系统的建模，渐渐成为行业的建模规范。目前国内外已经研发出支持DoDAF的建模软件，例如IBM公司的SA软件、北京神州普惠科技有限公司的ArchModeler软件，以上软件在国内外得到广泛的应用。
现在技术中，体系结构建模的结果无法直接用于仿真模型构建，因此仿真模型构建人员必须依照体系结构建模的结果手动构建仿真模型，加重了仿真模型构建人员的工作量，同时在手动构建过程中会导致不一致性错误。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种将体系结构模型转换为仿真组件的方法，将符合DoDAF(1.5和2.0标准)的体系结构模型直接转换为可用于进行仿真的仿真组件及仿真模型通信接口，从而能够使仿真组件的开发与应用准确地继承体系结构的设计成果，避免仿真应用偏离体系结构的设计约束，而且仿真模型构建人员不需要依照体系架构来人工构建仿真模型，减轻了仿真模型构建的工作量，提高了仿真应用开发的效率。
本发明采用的技术方案如下：
S1，读取源DoDAF模型中的定义，获取其中的数据定义信息，将获取的信息转换为仿真组件使用的数据类型定义。
S2，读取源DoDAF模型中的定义及视图，获取其中的系统定义和系统关系信息，将获取的信息转换为仿真组件的定义。
S3，读取源DoDAF模型中的视图，获取其中的数据流信息，将获取的信息转换为仿真组件的通信数据定义。
优选的，当所述数据定义信息为所述源DoDAF定义的系统资源元素、表-字段、数据类型时将所述源DoDAF定义转换为仿真组件使用的数据类型定义。
优选的，将所述源DoDAF数据定义转换为仿真组件使用的数据类型定义具体包括以下步骤：
S21，定义DoDAF基本数据类型与仿真组件数据类型的映射关系；
S22，根据所述DoDAF数据类型与仿真组件数据类型的映射关系，将所述源DoDAF数据类型转换为对应的仿真组件基本数据类型；
S23，获取DoDAF模型中的系统资源流、表-字段信息，将获取的信息转换为仿真组件的复杂数据类型；
S24，修订以上两个对应关系，最终获得仿真组件所需要的数据类型。
优选的，所述DoDAF基本数据类型包括字符串数据类型、整型数据类型、单精度浮点数据类型、双精度浮点数据类型、布尔型数据类型和枚举型数据类型、时间数据类型、日期数据类型中的一种或几种。
优选的，将所述源DoDAF模型中的系统资源流、表-字段信息转换为对应的仿真组件数据类型具体为：判断DoDAF模型中的系统资源流、表-字段是否只包含一个元素，如果仅包含一个元素，则将其映射为所包含的元素的数据类型；如果包含多个元素，则按照其包含的内容递归映射为复杂数据类型-结构体类型。
优选的，将DoDAF标准中的系统定义和系统关系信息转换为仿真组件定义具体包括以下步骤：
S31，读取DoDAF模型中的系统定义，生成仿真组件定义。
S32，根据DoDAF模型中的系统间数据流信息，得到仿真组件间的数据交换关系。
S33，向生成的仿真组件中修订必需的信息，得到符合仿真组件规范的仿真组件。
优选的，根据DoDAF模型中的系统，生成仿真组件具体为：获取DoDAF模型中的系统列表，判断系统是否包含子系统，如果包含，则将系统生成复合组件，其包含的子系统为生成的复合系统的子组件；如果不包含，则将系统生成为原子组件。
优选的，根据DoDAF模型中的系统间数据流信息，得到仿真组件间的数据交换关系具体为：获取DoDAF系统中的每个输出数据流信息，每个输出数据流信息作为仿真组件输出的基本单元，设置DoDAF系统的输出数据流信息与仿真组件中的输出接口或输出事件进行对应，并根据输出数据流的对应关系，生成输入数据流的对应关系。
优选的，向生成的仿真组件中修订必须信息包括：组件的名称、工程名称、LVC(Live、Virtual、Constructive)信息、版本号、组件属性等。
优选的，将源DoDAF模型中的数据流信息转换为仿真组件的通信数据定义具体包括以下步骤：
S41，获取DoDAF模型中数据流向信息，根据其原系统及目标系统的关系，判断创建仿真组件的连线、映射关系，以及仿真组件间的网络通信关系。
S42，根据组件定义的接口和事件，创建网络描述文件的对象类及交互类；
S43，添加网络描述文件中的其他信息，形成符合HLA FOM规范的网络描述文件。
优选的，获取DoDAF模型中数据流向信息，根据其源系统及目标系统的关系，判断创建仿真组件的连线、映射关系，以及仿真组件间的网络通信关系方式如下：如果为源系统和目标系统为同一系统中的子系统，则建立两个系统所对应的仿真组件的连线关系；如果源系统和目标系统不是同一系统的子系统，且源系统和目标系统都非子系统，则建立源系统和目标系统所对应的仿真组件间的网络数据定义；如果源系统和目标系统不是同一系统的子系统，且源系统和目标系统中存在是子系统的情况，需要建立子系统和其父系统所对应的仿真组件间的映射关系，同时建立源系统和目标系统的所对应的仿真组件间的网络数据定义。
优选的，根据组件定义的接口和事件，创建网络描述文件的对象类及交互类具体方式如下：组件的接口对应网络描述文件的对象类，组件的事件对应网络描述文件的交互类。
优选的，添加网络描述文件中的其他信息基本包括：数据词典、同步点、传输条件、RTI设置开关、用户标签、注释、MOM管理信息中的一种或几种。
附图说明
图1为本发明提供的将体系结构DoDAF模型转换为仿真组件的方法的流程示意图；
图2为本发明提供的将DoDAF模型中的数据定义转换为仿真组件使用的数据类型的方法的流程示意图；
图3为本发明提供的将DoDAF模型中的系统转换为仿真组件定义的流程示意图；
图4为本发明提供的将DoDAF模型中的数据信息转换为仿真组件间通信关系的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明提供的将体系结构转换为仿真组件的方法进行详细介绍：
如图1所示，本发明提供一种将体系结构转换为仿真组件的方法，包括以下步骤：
S1，读取DoDAF模型中的数据定义信息，转换为仿真组件的数据定义；
S2，读取DoDAF模型中的系统定义信息，转换为仿真组件定义；
S3，读取DoDAF模型中的数据流向信息，转换为仿真组件的网络通信信息。
本发明中，体系结构包括但不限于DoDAF1.5版本及DoDAF2.0版本。本发明中的仿真组件代表一种通用的仿真模型描述方式，其按照类型包括但不限于原子组件和复合组件；其中原子组件为具有仿真模型算法的可执行的内容；复合组件由原子组件进行组装而成。下面以DoDAF2.0转换为仿真组件为例介绍本发明的转换方法。
一、将DoDAF模型中的数据定义信息转换为仿真组件的数据类型定义
DoDAF2.0中包括基本数据类型、表、字段及数据流等定义。首先通过DoDAF建模工具将以上信息导出为数据描述文件。定义基本数据类型映射文件，包括字符型、整数型、浮点型等。读取DoDAF导出的数据描述文件，获取表、字段、数据流等信息，将以上信息转换为结构体数据类型。定义转换过程中，可以对结构体中的定义进行修改，最终转换为符合代码开发规范及仿真组件能够使用的数据类型定义。
二、将DoDAF模型中的系统转换为仿真组件定义
读取DoDAF模型中的系统定义，获取系统的基本信息转换为仿真组件的基本信息，包括系统的名称、描述、功能等信息。判断系统是否包含子系统，如果包含，则将系统生成复合组件，其包含的子系统为生成的复合系统的子组件；如果不包含，则将系统生成为原子组件。读取系统的接口定义，获取其输出接口信息，并定义输出的信息转换为仿真组件的接口或事件，将定义完成的内容转换为仿真组件的输入输出关系。最后完善组件内容，包括组件工程名称、LVC(Live、Virtual、Constructive)信息、版本号、组件属性等，生成完整的仿真组件。
三、将DoDAF模型中的系统数据流信息转换为仿真组件的网络通信信息
其中网络描述文件信息符合IEEE1516-2000中的FOM文件格式描述信息，包括对象类和交互类。首先根据系统间的数据流信息及仿真组件的接口信息，定义对象类及其属性，将每个仿真组件定义为对应的对象类，仿真组件的输出接口定义为对象类属性；将所有组件的事件定义为交互类；将接口或事件使用的数据类型定义为网络描述文件的数据类型。根据系统间流向关系，对每个组件建立对象类、交互类的发布、订购关系。最后向网络描述文件中添加配置信息，得到符合IEEE1516-2000标准的FOM文件。其中FOM配置信息包括数据词典、同步点、传输条件、RTI设置开关、用户标签、注释、MOM管理信息中的一种或几种。
综上所述，本发明中，依据DoDAF体系建模结果能够生成仿真所使用的模型定义，即仿真组件，同时完成仿真组件的通信信息的生成。
因此，本发明提供的将体系结构模型转换为仿真组件的方法，将DoDAF体系规范和仿真结合使用，搭建了从系统设计建模到仿真应用的桥梁，DoDAF中的系统转换为仿真组件，将系统间的数据流信息转换为网络通信文件，充分利用了DoDAF规范的建模结果，使仿真应用准确的继承体系结构的设计成果，避免仿真应用偏离体系的设计思想，而且仿真建模人员不需要编辑仿真组件，从而减轻了仿真开发人员的工作量。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种将体系结构模型转换为仿真组件的方法，其特征在于，将DoDAF模型中相关的定义转换为仿真可以运行的仿真组件，包括以下步骤：
S1，读取源DoDAF模型中的定义，获取其中的数据定义信息，将获取的信息转换为仿真组件使用的数据类型定义；其具体过程为：
S11，定义DoDAF基本数据类型与仿真组件数据类型的映射关系；
S12，根据所述DoDAF数据类型与仿真组件数据类型的映射关系，将所述源DoDAF数据类型转换为对应的仿真组件基本数据类型；
S13，获取DoDAF模型中的系统资源流、表-字段信息，将获取的信息转换为仿真组件的复杂数据类型；
S14，修订DoDAF基本数据类型与仿真组件基本数据类型的对应关系，修订DoDAF模型中的系统资源流、表-字段信息与仿真组件的复杂数据类型的对应关系，最终获得仿真组件所需要的数据类型；
S2，读取源DoDAF模型中的定义及视图，获取其中的系统定义和系统关系信息，将获取的信息转换为仿真组件的定义；其具体过程为：
S21，读取DoDAF模型中的系统定义，生成仿真组件定义；
S22，根据DoDAF模型中的系统间数据流信息，得到仿真组件间的数据交换关系；
S23，向生成的仿真组件中修订必需的信息，得到符合仿真组件规范的仿真组件；
S3，读取源DoDAF模型中的视图，获取其中的数据流信息，将获取的信息转换为仿真组件的通信数据定义；其具体过程为：
S31，获取DoDAF中数据流向信息，根据其源系统及目标系统的关系，判断创建仿真组件的连线、映射关系，以及仿真组件间的网络通信关系；
S32，根据组件定义的接口和事件，创建网络描述文件的对象类及交互类；
S33，添加网络描述文件中的其他信息，形成符合HLA FOM规范的网络描述文件。
2.根据权利要求1所述的一种将体系结构转换为仿真组件的方法，其特征在于，所述步骤S11中的DoDAF基本数据类型包括字符串数据类型、整型数据类型、单精度浮点数据类型、双精度浮点数据类型、布尔型数据类型和枚举型数据类型、时间数据类型、日期数据类型中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种将体系结构转换为仿真组件的方法，其特征在于，所述步骤S13中的将DoDAF模型中的系统资源流、表-字段信息转换为仿真组件的复杂数据类型，具体为：判断DoDAF模型中的系统资源流、表-字段信息是否只包含一个元素，如果仅包含一个元素，则将其映射为所包含元素的数据类型；如果包含多个元素，则按照其包含的内容递归映射为复杂数据类型-结构体类型。
4.根据权利要求1所述的一种将体系结构转换为仿真组件的方法，其特征在于，步骤S21中将DoDAF中的系统定义转换为仿真组件定义，具体为：获取DoDAF中的系统列表，判断系统是否包含子系统，如果包含，则将系统生成复合组件，其包含的子系统为生成的复合系统的子组件；如果不包含，则将系统生成为原子组件。
5.根据权利要求1所述的一种将体系结构转换为仿真组件的方法，其特征在于，步骤S22中根据DoDAF中的系统间数据流信息，得到仿真组件间的数据交换关系，具体为：获取DoDAF系统中的每个输出数据流信息，每个输出数据流信息作为仿真组件输出的基本单元，设置DoDAF系统的输出数据流信息与仿真组件中的输出接口或输出事件进行对应，并根据输出数据流的对应关系，生成输入数据流的对应关系。
6.根据权利要求1所述的一种将体系结构转换为仿真组件的方法，其特征在于，步骤S31中获取DoDAF模型中数据流向信息，根据其源系统及目标系统的关系，判断创建仿真组件的连线、映射关系，以及仿真组件间的网络通信关系，具体为：如果源系统和目标系统为同一系统中的子系统，则建立两个系统所对应的仿真组件的连线关系；如果源系统和目标系统不是同一系统的子系统，且源系统和目标系统都非子系统，则建立源系统和目标系统所对应的仿真组件问的网络数据定义；如果源系统和目标系统不是同一系统的子系统，且源系统和目标系统中存在是子系统的情况，需要建立子系统和其父系统所对应的仿真组件间的映射关系，同时建立源系统和目标系统的所对应的仿真组件间的网络数据定义。
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