CN111413888A - 一种半实物仿真方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种半实物仿真方法及系统，所述方法包括通过数据增程装置第一模块接收射频探测器模块控制指令；将所述射频探测器模块控制指令的第一串行总线信号高速电光转换为第一光信号，并发送至数据增程装置第二模块；接收所述数据增程装置第二模块发送的第二光信号；所述第二光信号是数据增程装置第二模块根据射频探测器模块反馈的射频目标探测信息的第二串行总线信号通过高速电光转换的；将第二光信号通过高速光电转换为串行总线信号，并发送至自动驾驶仪模块，以使得所述自动驾驶仪模块根据射频目标探测信息进行仿真。解决在半实物仿真时远距离设备终端间的串行总线微秒级实时通讯问题。
Description
技术领域
本申请实施例涉及仿真技术领域，具体涉及一种半实物仿真方法及系统。
背景技术
某系统制导控制半实物仿真试验验证需同时开展红外、射频探测目标模拟。现有的红外仿真实验室和射频仿真实验室处于不同楼宇，相隔距离超过1公里。为满足不同实验室参试设备间的串行总线微秒级实时信息交互，提出一种基于数据增程装置的远距离联合半实物仿真方法，通过将串行总线数据进行高速光电/电光转换，以单模光纤总线传输数据的方式，实现实验室间的互联互通、远距传输和协调控制。
以往的半实物仿真方法采用串行总线直连通讯的方式，由于通讯终端相距超过1公里，传统方法无法满足设备间的微秒级实时数据通讯。
发明内容
为此，本申请实施例提供一种半实物仿真方法及系统，解决远距离设备终端间的串行总线微秒级实时通讯问题。
为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：
根据本申请实施例的第一方面，提供了一种半实物仿真方法，所述方法包括：
数据增程装置第一模块接收射频探测器模块控制指令，所述射频探测器模块控制指令是自动驾驶仪模块根据控制指令生成的；
将所述射频探测器模块控制指令的第一串行总线信号高速电光转换为第一光信号，并发送至数据增程装置第二模块；
接收所述数据增程装置第二模块发送的第二光信号；所述第二光信号是数据增程装置第二模块根据射频探测器模块反馈的射频目标探测信息的第二串行总线信号通过高速电光转换的；
将第二光信号通过高速光电转换为串行总线信号，并发送至自动驾驶仪模块，以使得所述自动驾驶仪模块根据射频目标探测信息进行仿真。
可选地，所述方法还包括：所述自动驾驶仪模块生成控制指令发送至仿真计算机模块，以使得所述仿真计算机模块完成仿真流程的控制，并生成红外目标模拟器模块的红外控制指令、射频目标模拟器模块的射频控制指令。
可选地，所述方法还包括：所述红外目标模拟器模块接收所述仿真计算机模块发送的红外控制指令，并生成包含红外目标特征信息的红外目标辐射，所述红外目标特征信息包括大小、形状和能量。
可选地，所述方法还包括：所述射频目标模拟器模块接收所述仿真计算机模块发送的射频控制指令，并生成射频目标特征信息的射频目标辐射，所述射频目标特征信息包括能量、多普勒和延时。
可选地，所述方法还包括：所述自动驾驶仪生成红外探测器模块控制指令；发送至所述红外探测器模块，以使得所述红外探测器模块完成对红外目标的探测，并反馈红外目标探测信息。
根据本申请实施例的第二方面，提供了一种半实物仿真系统，其特征在于，所述系统包括：
消息接收模块，用于数据增程装置第一模块接收射频探测器模块控制指令，所述射频探测器模块控制指令是自动驾驶仪模块根据控制指令生成的；
光电转换模块，用于将所述射频探测器模块控制指令的第一串行总线信号高速电光转换为第一光信号，并发送至数据增程装置第二模块；
信号接收模块，用于接收所述数据增程装置第二模块发送的第二光信号；所述第二光信号是数据增程装置第二模块根据射频探测器模块反馈的射频目标探测信息的第二串行总线信号通过高速电光转换的；
所述光电转换模块，还用于将第二光信号通过高速光电转换为串行总线信号，并发送至自动驾驶仪模块，以使得所述自动驾驶仪模块根据射频目标探测信息进行仿真。
可选地，所述自动驾驶仪模块生成控制指令发送至仿真计算机模块，以使得所述仿真计算机模块完成仿真流程的控制，并生成红外目标模拟器模块的红外控制指令、射频目标模拟器模块的射频控制指令。
可选地，所述红外目标模拟器模块接收所述仿真计算机模块发送的红外控制指令，并生成包含红外目标特征信息的红外目标辐射，所述红外目标特征信息包括大小、形状和能量。
可选地，所述射频目标模拟器模块接收所述仿真计算机模块发送的射频控制指令，并生成射频目标特征信息的射频目标辐射，所述射频目标特征信息包括能量、多普勒和延时。
可选地，所述自动驾驶仪生成红外探测器模块控制指令，并发送至所述红外探测器模块，以使得所述红外探测器模块完成对红外目标的探测，并反馈红外目标探测信息
综上所述，本申请实施例提供了一种半实物仿真方法及系统，通过数据增程装置第一模块接收射频探测器模块控制指令，所述射频探测器模块控制指令是自动驾驶仪模块根据控制指令生成的；将所述射频探测器模块控制指令的第一串行总线信号高速电光转换为第一光信号，并发送至数据增程装置第二模块；接收所述数据增程装置第二模块发送的第二光信号；所述第二光信号是数据增程装置第二模块根据射频探测器模块反馈的射频目标探测信息的第二串行总线信号通过高速电光转换的；将第二光信号通过高速光电转换为串行总线信号，并发送至自动驾驶仪模块，以使得所述自动驾驶仪模块根据射频目标探测信息进行仿真。解决在半实物仿真时远距离设备终端间的串行总线微秒级实时通讯问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
图1为本申请实施例提供的一种半实物仿真方法流程示意图；
图2为本申请实施例提供的一种半实物仿真系统结构示意图；
图3为本申请实施例提供的数据增程装置模块工作连接示意图；
图4为本申请实施例提供的一种半实物仿真系统结构框图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1示出了本申请实施例提供的一种半实物仿真方法流程示意图，解决远距离设备终端间的串行总线微秒级实时通讯问题，所述方法包括如下步骤：
步骤101：数据增程装置第一模块接收射频探测器模块控制指令，所述射频探测器模块控制指令是自动驾驶仪模块根据控制指令生成的。
步骤102：将所述射频探测器模块控制指令的第一串行总线信号高速电光转换为第一光信号，并发送至数据增程装置第二模块。
步骤103：接收所述数据增程装置第二模块发送的第二光信号；所述第二光信号是数据增程装置第二模块根据射频探测器模块反馈的射频目标探测信息的第二串行总线信号通过高速电光转换的。
步骤104：将第二光信号通过高速光电转换为串行总线信号，并发送至自动驾驶仪模块，以使得所述自动驾驶仪模块根据射频目标探测信息进行仿真。
在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：所述自动驾驶仪模块生成控制指令发送至仿真计算机模块，以使得所述仿真计算机模块完成仿真流程的控制，并生成红外目标模拟器模块的红外控制指令、射频目标模拟器模块的射频控制指令。
在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：所述红外目标模拟器模块接收所述仿真计算机模块发送的红外控制指令，并生成包含红外目标特征信息的红外目标辐射，所述红外目标特征信息包括大小、形状和能量。
在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：所述射频目标模拟器模块接收所述仿真计算机模块发送的射频控制指令，并生成射频目标特征信息的射频目标辐射，所述射频目标特征信息包括能量、多普勒和延时。
在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：所述自动驾驶仪生成红外探测器模块控制指令；发送至所述红外探测器模块，以使得所述红外探测器模块完成对红外目标的探测，并反馈红外目标探测信息。
为了使得本申请实施例提供的半实物仿真方法更加清楚明了，现结合图2和图3进行详细说明。其中图2为本申请实施例提供的一种半实物仿真系统结构示意图。
在图2中，有射频实验室区域和红外实验室区域。红外实验室区域包括仿真计算机模块201、自动驾驶仪模块202、红外目标模拟器模块203、红外探测器模块205、数据增程装置模块207A；
射频实验室区域包括射频目标模拟器模块204、射频探测器模块206、数据增程装置模块207B。
其中，仿真计算机模块201的主要功能是接收自动驾驶仪模块202的控制指令，控制仿真流程，生成红外目标模拟器模块203控制指令、射频目标模拟器模块204控制指令。
自动驾驶仪模块202的主要功能是采集红外探测器模块205、射频探测器模块206的探测输出，生成探测器控制指令并发送给仿真计算机模块201。按仿真流程，生成红外探测器模块205控制指令、射频探测器模块206的控制指令。自动驾驶仪模块202还用于接收红外探测器模块205、数据增程装置模块207A发送的目标探测反馈信息，生成新的控制指令，并发送给仿真计算机模块201。
红外目标模拟器模块203的主要功能是完成目标模拟，即根据仿真计算机模块201控制指令生成目标的红外特征辐射。具体地，接收仿真计算机模块201控制指令，生成包含目标大小、形状、能量等特征信息的红外目标辐射。
射频目标模拟器模块204的主要功能是完成目标模拟，即根据仿真计算机模块201控制指令生成目标的射频特征辐射。具体地，接收仿真计算机模块201控制指令，生成包括目标能量、多普勒、延时等特征信息的射频目标辐射。
红外探测器模块205的主要功能是完成目标红外特征辐射的探测，接收自动驾驶仪模块202控制指令，完成对红外目标的探测，并反馈红外目标探测信息给自动驾驶仪模块202。
数据增程装置模块207A和207B的主要功能是端口A、B可实现高速光电/电光转换，实现串行总线信号与光信号的高速变换，实现串行总线数据的实时远距传输。
数据增程装置模块207A接收自动驾驶仪模块202生成的射频探测器模块206控制指令，通过高速电光转换，将串行总线信号转换为光信号，并发送至数据增程装置模块207B。数据增程装置模块207B接收数据增程装置模块207A发送的光信号，通过高速光电转换，将光信号转换为串行总线信号，并发送至射频探测器模块206。
射频探测器模块206的主要功能是完成目标射频特征辐射的探测，接收数据增程装置模块207B发送的控制指令，完成对射频目标的探测，并反馈射频目标探测信息给自动驾驶仪模块202。
图3为本申请实施例提供的数据增程装置模块工作连接示意图，数据增程装置A和数据增程装置B通过单模光纤进行通信，数据增程装置A和数据增程装置B内进行电光转换和光电转换，数据增程装置A基于串行总线与被试设备进行差分通信，数据增程装置B基于串行总线与被试设备进行差分通信。
本申请实施例提供的半实物仿真系统中的数据增程装置可实现串行总线数据的光电/电光转换与传输，基于数据增程装置可实现远距离终端间的微秒级串行总线数据实时通讯，有效解决了远距离协同试验的实时性问题，满足制导控制系统的设计验证需求。
综上所述，本申请实施例提供了一种半实物仿真系统，通过数据增程装置第一模块接收射频探测器模块控制指令，所述射频探测器模块控制指令是自动驾驶仪模块根据控制指令生成的；将所述射频探测器模块控制指令的第一串行总线信号高速电光转换为第一光信号，并发送至数据增程装置第二模块；接收所述数据增程装置第二模块发送的第二光信号；所述第二光信号是数据增程装置第二模块根据射频探测器模块反馈的射频目标探测信息的第二串行总线信号通过高速电光转换的；将第二光信号通过高速光电转换为串行总线信号，并发送至自动驾驶仪模块，以使得所述自动驾驶仪模块根据射频目标探测信息进行仿真。解决在半实物仿真时远距离设备终端间的串行总线微秒级实时通讯问题。
基于相同的技术构思，本申请实施例还提供了一种半实物仿真系统框图，如图4所示，所述系统包括：
消息接收模块401，用于数据增程装置第一模块接收射频探测器模块控制指令，所述射频探测器模块控制指令是自动驾驶仪模块根据控制指令生成的。
光电转换模块402，用于将所述射频探测器模块控制指令的第一串行总线信号高速电光转换为第一光信号，并发送至数据增程装置第二模块。
信号接收模块403，用于接收所述数据增程装置第二模块发送的第二光信号；所述第二光信号是数据增程装置第二模块根据射频探测器模块反馈的射频目标探测信息的第二串行总线信号通过高速电光转换的。
所述光电转换模块402，还用于将第二光信号通过高速光电转换为串行总线信号，并发送至自动驾驶仪模块，以使得所述自动驾驶仪模块根据射频目标探测信息进行仿真。
在一种可能的实施方式中，所述自动驾驶仪模块生成控制指令发送至仿真计算机模块，以使得所述仿真计算机模块完成仿真流程的控制，并生成红外目标模拟器模块的红外控制指令、射频目标模拟器模块的射频控制指令。
在一种可能的实施方式中，所述红外目标模拟器模块接收所述仿真计算机模块发送的红外控制指令，并生成包含红外目标特征信息的红外目标辐射，所述红外目标特征信息包括大小、形状和能量。
在一种可能的实施方式中，所述射频目标模拟器模块接收所述仿真计算机模块发送的射频控制指令，并生成射频目标特征信息的射频目标辐射，所述射频目标特征信息包括能量、多普勒和延时。
在一种可能的实施方式中，所述自动驾驶仪生成红外探测器模块控制指令，并发送至所述红外探测器模块，以使得所述红外探测器模块完成对红外目标的探测，并反馈红外目标探测信息。
本说明书中上述方法的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
需要说明的是，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
虽然本申请提供了如实施例或流程图的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或客户端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。
上述实施例阐明的单元、装置或模块等，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内部包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构、类等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，移动终端，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中的各个实施例采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。
以上所述的具体实施例，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请的具体实施例而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种半实物仿真方法，其特征在于，所述方法包括：
数据增程装置第一模块接收射频探测器模块控制指令，所述射频探测器模块控制指令是自动驾驶仪模块根据控制指令生成的；
将所述射频探测器模块控制指令的第一串行总线信号高速电光转换为第一光信号，并发送至数据增程装置第二模块；
接收所述数据增程装置第二模块发送的第二光信号；所述第二光信号是数据增程装置第二模块根据射频探测器模块反馈的射频目标探测信息的第二串行总线信号通过高速电光转换的；
将第二光信号通过高速光电转换为串行总线信号，并发送至自动驾驶仪模块，以使得所述自动驾驶仪模块根据射频目标探测信息进行仿真。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述自动驾驶仪模块生成控制指令发送至仿真计算机模块，以使得所述仿真计算机模块完成仿真流程的控制，并生成红外目标模拟器模块的红外控制指令、射频目标模拟器模块的射频控制指令。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述红外目标模拟器模块接收所述仿真计算机模块发送的红外控制指令，并生成包含红外目标特征信息的红外目标辐射，所述红外目标特征信息包括大小、形状和能量。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述射频目标模拟器模块接收所述仿真计算机模块发送的射频控制指令，并生成射频目标特征信息的射频目标辐射，所述射频目标特征信息包括能量、多普勒和延时。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述自动驾驶仪生成红外探测器模块控制指令；
发送至所述红外探测器模块，以使得所述红外探测器模块完成对红外目标的探测，并反馈红外目标探测信息。
6.一种半实物仿真系统，其特征在于，所述系统包括：
消息接收模块，用于数据增程装置第一模块接收射频探测器模块控制指令，所述射频探测器模块控制指令是自动驾驶仪模块根据控制指令生成的；
光电转换模块，用于将所述射频探测器模块控制指令的第一串行总线信号高速电光转换为第一光信号，并发送至数据增程装置第二模块；
信号接收模块，用于接收所述数据增程装置第二模块发送的第二光信号；所述第二光信号是数据增程装置第二模块根据射频探测器模块反馈的射频目标探测信息的第二串行总线信号通过高速电光转换的；
所述光电转换模块，还用于将第二光信号通过高速光电转换为串行总线信号，并发送至自动驾驶仪模块，以使得所述自动驾驶仪模块根据射频目标探测信息进行仿真。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述自动驾驶仪模块生成控制指令发送至仿真计算机模块，以使得所述仿真计算机模块完成仿真流程的控制，并生成红外目标模拟器模块的红外控制指令、射频目标模拟器模块的射频控制指令。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述红外目标模拟器模块接收所述仿真计算机模块发送的红外控制指令，并生成包含红外目标特征信息的红外目标辐射，所述红外目标特征信息包括大小、形状和能量。
9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述射频目标模拟器模块接收所述仿真计算机模块发送的射频控制指令，并生成射频目标特征信息的射频目标辐射，所述射频目标特征信息包括能量、多普勒和延时。
10.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述自动驾驶仪生成红外探测器模块控制指令，并发送至所述红外探测器模块，以使得所述红外探测器模块完成对红外目标的探测，并反馈红外目标探测信息。
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- 2020-03-25 CN CN202010218615.7A patent/CN111413888B/zh active Active
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