异地异构半实物仿真试验任务自动化实现系统及方法
技术领域
本发明涉及产品仿真技术领域,具体地,涉及一种异地异构半实物仿真试验任务自动化实现系统及方法。尤其地,涉及一种基于双网C/S架构的异地异构半实物仿真试验任务自动化方法。
背景技术
异地异构半实物仿真联合试验是针对未来战场分布式复杂环境的新兴学科。异地异构半实物仿真联合试验具备联合性、可拓展性、高实时性等诸多优点。但与此同时,联合性带来的高复杂性、可靠性下降、繁琐操作增多等缺点同样明显。异地异构半实物仿真联合试验一般通过反射内存网连接,保证系统间通信高实时性,但弱实时性的试验任务参数、试验数据等参数如果闭环仿真,则会对仿真试验的实时性造成影响。而利用以太网+反射内存网的双网C(客户端)/S(服务器)架构的全任务自动化方法则为解决异地异构半实物仿真试验的实时性与自动化提供了良好的条件。
专利文献CN109407552A(申请号:201811543647.3)公开了一种多半实物仿真系统协同仿真方法,包括如下步骤:在多套半实物仿真系统之间增加中间交互计算机;在中间交互计算机上安装多块反射内存卡,分别连接多套半实物仿真系统;将多套半实物仿真系统中的一套系统作为主仿真系统,其它系统作为从仿真系统,主仿真系统产生系统定时时钟,通过反射内存中断进行时钟同步,中间交互计算机转发时钟同步信号和仿真数据,从而实现多套半实物仿真系统时钟同步及数据交互,完成多半实物仿真系统协同仿真。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种异地异构半实物仿真试验任务自动化实现系统及方法。
本发明所要解决的问题是如何解决距离限制、充分利用异地异构联合仿真资源,以及如何减少异地异构半实物仿真试验中大量、频繁、单一的重复操作,消除人为因素带来的不确定性隐患,解决仿真试验效率低下的问题。
为了解决上述问题,本发明提出了一种基于双网C/S架构的异地异构半实物仿真试验自动化方法。搭建异地异构以太网+反射内存网的客户端-服务器架构,使得试验任务清单能通过任意地点客户端经由以太网上传至服务器,服务器自行组织异地异构联合仿真实验室的客户端作为试验机构成试验网络,自主完成所有清单上的试验任务并经由以太网回传试验数据,实现试验任务全流程自动化运行。
根据本发明提供的异地异构半实物仿真试验任务自动化实现系统,包括:以太网交换机、反射内存网交换机、反射内存板卡、服务器和客户端;
所述服务器与客户端安装反射内存板卡,连接以太网交换机和反射内存网交换机,组成以太网与反射内存网的双网架构。
优选的,所述服务器与客户端同时是以太网交换机与反射内存网交换机的网络节点。
优选的,所述服务器同时接收多个客户端传输的任务单,并同时组建多套异地异构半实物仿真系统。
根据本发明提供的异地异构半实物仿真试验任务自动化实现方法,包括:
步骤1:上传任务清单和模型程序,分配试验资源;
步骤2:确认试验状态,开始试验任务;
步骤3:确认仿真试验结束后,释放资源。
优选的,所述客户端包括供客户机客户端和试验机客户端;
试验机客户端同时接入以太网和反射内存网,或作为客户机使用;
供客户机客户端仅作为客户机使用时,不安装反射内存板卡,不接入反射内存网,仅用于上传客户提出的试验任务单。
优选的,所述步骤1包括:
步骤1.1:使用客户端将试验任务清单和产品模型的源程序上传至服务器;
步骤1.2:服务器识别试验任务清单,生成产品定制配置文件;
步骤1.3:通过以太网,服务器选择闲置的客户端作为试验机,并分配试验角色,下发对应可执行程序;
步骤1.4:试验机收到可执行性程序后自主执行,进入等待调用状态。
优选的,所述步骤2包括:
步骤2.1:确认试验状态后试验开始;
步骤2.2:服务器读取任务清单首个单项任务的参数并判断该单项试验所需的仿真资源,通过反射内存网调用所需试验机,依次下发仿真指令;
步骤2.3:试验机响应服务器下发的仿真指令,完成该单项试验;
步骤2.4:单项试验结束后,被调用的试验机自动重新接入可执行程序,恢复等待调用状态;
步骤2.5:服务器通过以太网收集、存储试验数据,并在任务清单中记录该单项实验的完成情况;
步骤2.6:服务器继续读取任务清单下个单项任务,重复仿真直至任务清单所有任务完成。
优选的,所述步骤3包括:
步骤3.1:确认试验结束后退出试验;
步骤3.2:服务器下发退出系统指令,上传试验数据;
步骤3.3:试验机退出等待调用状态并删除可执行文件;
步骤3.4:异地异构半实物仿真试验任务自动化实现系统恢复至空闲状态。
优选的,将客户端插入反射内存卡,并设置以太网口。
优选的,将所有服务器和客户端使用网线连接到以太网交换机上,组成星型结构;将所有服务器和客户端的反射内存卡使用光纤连接到反射内存交换机上,组成星型结构。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
1、本发明在不对现有半实物仿真系统做出大改动的情况下,使用以太网-反射内存网组成双网架构,以太网割离了任务单传输、结果数据存储等弱实时性元素,避免了对反射内存网络强实时性元素的影响;
2、本发明结合C/S架构实现了异地异构联合仿真试验从远程任务输入到试验环境构建再到结果输出的全周期试验任务的自动运行,大幅减少重复操作,提升试验效率;
3、本发明根据任务单定制配置文件的自动化策略,减少了仿真软件的代码级修改,提升了本方法的通用性。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1是双网CS架构异地异构半实物仿真系统组成框图;
图2是当前半实物仿真系统组成框图;
图3是异地异构半实物仿真自动化策略图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图2所示是现有技术原理框图。其具体实施步骤如下:
将客户端计算机插入反射内存卡、并设置以太网口。
将所有服务器和客户端使用网线连接到以太网交换机上,组成星型结构。
将所有服务器和客户端的反射内存卡使用光纤连接到反射内存交换机上,组成星型结构。
如图1是双网CS架构异地异构半实物仿真系统组成框图。
步骤一,客户上传任务清单和模型程序,系统自主分配试验资源。基本流程为:
人为的,客户使用客户端将试验任务清单和产品模型源程序上传至服务器。
自动的,服务器识别试验任务清单,生成产品定制配置文件。
自动的,通过以太网,服务器自主选择异地异构联合仿真实验室闲置客户端作为试验机,并分配试验角色,下发对应可执行程序。
自动的,试验机收到可执行性程序,自主执行,进入等待调用状态。
步骤二,确认试验状态满足需求,系统自动开始试验任务。基本流程为:
人为的,试验人员确认试验状态,在服务器确认“试验开始”。
自动的,服务器读取任务清单首个单项的任务参数、判断该单项试验所需仿真资源,通过反射内存网调用所需试验机,依次下发仿真指令。
自动的,试验机响应服务器指令,直至完成该单项试验。
自动的,单项试验结束后,被调用的试验机自动重新接入可执行程序,恢复等待调用状态。
自动的,服务器通过以太网收集、存储试验数据,并在任务清单中记录该单项完成情况。
自动的,服务器继续读取任务清单下个单项任务,重复仿真直至任务清单所有任务完成。
步骤三,确认仿真试验结束,系统自动释放资源。其基本流程为:
人为的,试验人员确认试验结束,在服务器点击“退出试验”。
自动的,服务器下发退出系统指令,上传试验数据。
自动的,试验机退出等待调用状态、并删除可执行文件。
本次自动化实验任务完成,系统恢复至空闲状态。
如图3是异地异构半实物仿真自动化策略图。
按照上述步骤,半实物仿真试验任务仅需“上传任务清单与模型源代码”、“确认试验开始”、“确认试验结束”三个必要的人为干预步骤,省去了重复调用单项参数、依次点击试验流程按钮、重复接入仿真软件等多个繁琐步骤。经实测提升仿真效率约30%。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
本领域技术人员知道,除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外,完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以,本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件,而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构;也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改,这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下,本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。