CN112415913A - 一种仿真软件管理方法、装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种仿真软件管理方法、装置及存储介质，用于解决包括全部特征信息的六自由度仿真程序编写和管理的协调问题。本申请公开的仿真软件管理方法包括：确定仿真软件的结构和模块，确定所述模块的责任专业；根据所述结构和模块，确定所述模块之间的接口；将整个任务划分为多个里程碑节点；根据所述里程碑节点编写软件，形成接口配置文件。本申请还提供了一种仿真软件管理装置及存储介质。

Description

一种仿真软件管理方法、装置及存储介质

技术领域

本申请涉及软件领域，尤其涉及一种仿真软件管理方法、装置和存储介质。

背景技术

在大型飞行器研制过程中，为了在地面模拟飞行器飞行情况，姿态控制、导航、制导等各专业需进行数学仿真设计和验证。目前，姿态控制、导航、制导各专业只进行了三自由度仿真或者只进行了简化的仿真。为了更真实准确的仿真飞行过程中飞行器的弹性变形、推进剂储箱晃动等关键信息，需要进行包括全部特征信息的六自由度仿真。但是由于专业知识的限制，难以通过同一专业的人员完成包括全部特征信息的六自由度仿真程序开发编写过程，需要多专业协同作业，进行编写和管理，但是目前缺少整个开发过程的管理方法。

发明内容

针对上述技术问题，本申请实施例提供了一种仿真软件管理方法、装置及存储介质，用以解决包括全部特征信息的六自由度仿真程序编写和管理的协调问题，且在不同专业的总体任务发生变化后便于程序的更新及维护。

第一方面，本申请实施例提供的一种仿真软件管理方法，包括：

确定仿真软件的结构和模块，确定所述模块的责任专业；

根据所述结构和模块，确定所述模块之间的接口；

将整个任务划分为多个里程碑节点；

根据所述里程碑节点编写软件，形成接口配置文件。

优选的，所述模块包括以下之一或者组合：

导航制导专业模型部分、姿控专业模型部分、导航制导专业控制部分或者导航姿控专业控制部分。

优选的，所述模块包括以下之一或者组合：

导航制导专业模型部分、姿控专业模型部分、导航制导专业控制部分或者导航姿控专业控制部分。

进一步的，所述模型部分的接口包括以下之一或者组合：

全程飞行时间；

重要特征时序；

各级飞行段标志；

模型积分步长；

刚体模型的角加速度；

刚体模型的角速度；

三通道控制指令；

三通道控制指令的一阶导数；

三通道控制指令的二阶导数；

弹性模型标志字；

晃动模型标志字；

刚体模型的轴向视加速度；

刚体模型的法向视加速度；

刚体模型的横向视加速度；

飞行攻角；

由弹性引起的三通道干扰力矩；

由晃动引起的三通道干扰力矩。

进一步的，所述控制部分的接口包括以下之一或者组合：

全程飞行时间；

重要特征时序；

三通道角偏差；

横向和法向过载；

速率陀螺输出；

三通道指令输出；

各级各执行机构指令输出。

优选的，所述根据所述里程碑节点编写软件包括：

各模块的责任专业分别编写对应的模块，并按照里程碑节点比对程序。

优选的，所述形成接口配置文件包括：

仿真软件编写完成后，形成接口配置文件，若单个或多个模块的输入发生变化，根据接口配置文件进行软件更新。

使用本发明提供的仿真软件管理方法，在任务明确后进行专业间接口关系的确定，共同梳理出模型部分和控制部分的接口内容，各专业人员分别梳理本专业需编写的模型和控制部分；确定若干里程碑节点，通过接口关系综合管理各专业软件，从而保证包括全部特征信息的六自由度仿真软件的编制过程，能够真实准确的模拟飞行器的飞行状态。

第二方面，本申请实施例还提供一种仿真软件管理装置，包括：

结构划分模块，确定仿真软件的结构和模块，确定所述模块的责任专业；

接口管理模块，用于根据所述结构和模块，确定所述模块之间的接口；

里程碑管理模块，用于将整个任务划分为多个里程碑节点；

配置文件管理模块，用于形成接口配置文件。

第三方面，本申请实施例还提供一种仿真软件管理装置，包括：存储器、处理器和用户接口；

所述存储器，用于存储计算机程序；

所述用户接口，用于与用户实现交互；

所述处理器，用于读取所述存储器中的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现本发明提供的仿真软件管理方法。

第四方面，本申请实施例还提供一种处理器可读存储介质，所述处理器可读存储介质存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明提供的仿真软件管理方法。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的仿真软件管理方法示意图；

图2为本申请实施例提供的基于特征信息及接口仿真软件管理方法流程示意图；

图3为本申请实施例提供的仿真软件管理装置示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种仿真软件管理装置结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面对文中出现的一些词语进行解释：

1、本发明实施例中术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

2、本申请实施例中术语“多个”是指两个或两个以上，其它量词与之类似。

目前，姿态控制、导航、制导各专业只进行了三自由度仿真或者只进行了简化的不包括弹性、晃动信息的纯刚体六自由度仿真。为了更真实准确的仿真飞行过程中飞行器的弹性变形、推进剂储箱晃动等关键信息，需要进行包括全部特征信息的六自由度仿真。但是由于专业知识的限制，很难通过同一专业的人员完成包括全部特征信息的六自由度仿真程序的编写，需要多专业协同编写和管理，而且在仿真软件的设计和编写过程中，如何协调管理各专业的进度是需要解决的问题。本发明提供了一种基于特征信息及接口的仿真软件编写和管理方法及装置，可有效解决包括全部特征信息的六自由度仿真的程序编写和管理的协调问题，并有利于任务变更后程序的更新和维护。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请实施例的展示顺序仅代表实施例的先后顺序，并不代表实施例所提供的技术方案的优劣。

实施例一

参见图1，本申请实施例提供的一种软件版本管理方法示意图，如图所示，该方法包括步骤S101到S104：

S101，确定仿真软件的结构和模块，确定所述模块的责任专业；

本步骤中，以飞行器仿真软件的设计和管理为例，需要共同协作的专业包括姿态控制专业和导航制导专业。相应的，任务明确后，姿态控制和导航制导专业人员共同确定仿真软件的结构和模块划分。作为一种优选示例，模块划分可以为：导航制导专业模型部分、姿控专业模型部分、导航制导专业控制部分和导航姿控专业控制部分。

S102，根据所述结构和模块，确定所述模块之间的接口；

本步骤中，仿真软件各模块之间需要交互的接口，对接口做清晰的定义，有利于各模块并行工作，从而提高工作效率；

优选的，仍然以飞行器仿真软件的设计和管理为例，接口分为模型部分的接口和控制部分的接口。

作为一种优选示例，模型部分的接口可以包括：

全程飞行时间、重要特征时序、各级飞行段标志、模型积分步长、刚体模型的角加速度、刚体模型的角速度、三通道控制指令、三通道控制指令的一阶导数、三通道控制指令的二阶导数、弹性模型标志字、晃动模型标志字、刚体模型的轴向视加速度、刚体模型的法向视加速度、刚体模型的横向视加速度、飞行攻角、由弹性引起的三通道干扰力矩、由晃动引起的三通道干扰力矩。

上述重要特征时序是指：飞行器飞行过程中重要动作发生次序和时间，例如，某一发动机关机时间，某一级转级时间等；

各级飞行段标志是指：仿真软件中为便于区分飞行器仿真过程中的飞行段而设的标志字，例如一级飞行段标志字、二级飞行段标志字等；

模型积分步长是指：仿真软件相邻两次计算模型微分方程值的时间间隔；

刚体模型的角加速度是指：飞行器在纯刚体模型假设下的角加速度，例如俯仰角加速度、偏航角加速度等；

刚体模型的角速度是指：飞行器在纯刚体模型假设下的角加速度，例如俯仰角速度、偏航角速度等；

三通道控制指令是指：飞行器在体坐标系下俯仰、偏航、滚动三个方向的控制指令，例如俯仰通道控制指令、偏航通道控制指令等；

三通道控制指令的一阶导数是指：飞行器在体坐标系下俯仰、偏航、滚动三个方向的控制指令的一阶倒数，例如俯仰通道控制指令的一阶导数等；

三通道控制指令的二阶导数是指：飞行器在体坐标系下俯仰、偏航、滚动三个方向的控制指令的二阶倒数，例如俯仰通道控制指令的二阶导数等；

弹性模型标志字是指：仿真软件中在飞行器模型中加入弹性振动模型的标志字；

晃动模型标志字是指：仿真软件中在飞行器模型中加入弹性振动模型的标志字；

刚体模型的轴向视加速度是指：飞行器体坐标系下x轴方向的视加速度；

刚体模型的法向视加速度是指：飞行器体坐标系下Z轴方向的视加速度；

刚体模型的横向视加速度是指：飞行器体坐标系下Y轴方向的视加速度；

飞行攻角是指：飞行器飞行过程中速度矢量方向与体轴之间的夹角；

由弹性引起的三通道干扰力矩是指：考虑弹性模型后，飞行器弹性模型与刚体模型的铰链附加力矩；

由晃动引起的三通道干扰力矩是指：考虑晃动模型后，飞行器晃动模型与刚体模型的铰链附加力矩。

需要说明的是，本实施例中的模型部分接口，不限于上述接口类型，还可以包括其他接口，根据仿真软件的具体情况确定，本实施例不做限定。

作为一种优选示例，控制部分的接口包括以下之一或者组合：

全程飞行时间、重要特征时序、三通道角偏差、横向和法向过载、速率陀螺输出、三通道指令输出、各级各执行机构指令输出。

上述全程飞行时间是指：飞行器从点火起飞到飞行终止所需的总时间；

重要特征时序是指：飞行器飞行过程中重要动作发生次序和时间，例如：一发动机关机时间，某一级转级时间等；

三通道角偏差是指：飞行器体坐标系下俯仰、偏航、滚动通道角偏差，例如：俯仰通道角偏差等；

横向和法向过载是指：飞行器体坐标系下Z轴和Y轴方向的视加速度；

速率陀螺输出是指：飞行器角速度通过速率陀螺等效模块录取和冗余处理后的角速度输出值；

三通道指令输出是指：飞行器在体坐标系下俯仰、偏航、滚动三个方向的控制指令输出，例如：俯仰通道控制指令等；

各级各执行机构指令输出是指：飞行器三通道控制指令经过一定的分解规律分解到各个伺服机构的指令；各级包括：一、二、三级，各执行机构包括：伺服机构、舵机、姿控发动机等。

需要说明的是，本实施例中的控制部分的接口，不限于上述接口类型，还可以包括其他接口，根据仿真软件的具体情况确定，本实施例不做限定。

S103，将整个任务划分为多个里程碑节点；

确定接口后，将整个任务分为若干里程碑节点，从而使得各专业人员可以分别编写与自己相关的模块，按照里程碑节点比对程序的开发进度，从而完成全套仿真软件的编写。

里程碑节点用来表示仿真软件开发过程中的关键事件及对应的时间，以便于协作开发的各专业人员进行进度管理。作为一种优选示例，里程碑节点可以划分为：任务输入明确后，确定各专业接口；刚体模型及简单控制模块编写完毕，联合调试完成；各专业完善模型(加入弹性、晃动模型，单机模型等)，联合调试完成；各专业编写控制模块，联合调试完成；根据试验用例添加标志字，联合调试完成。

S104，根据所述里程碑节点编写软件，形成接口配置文件。

本步骤中，仿真程序编写过程中或者完成后，形成接口配置文件，基于接口进行仿真软件的管理，在单个或多个专业的上游输入发生变化时，通过接口配置文件管理进行软件更新和更新部分影响分析。

作为一种优选示例，接口配置文件的内容包括：不同模块交互数据内容、不同模块接口结构体内定义的变量符号、接口变量的量纲、数据变量具体含义、数据传递关系。

作为一种优选示例，在仿真软件编写开发过程中，每一个里程碑点，可以对应一个版本的接口配置文件，不同的里程碑点，对应不同的接口配置文件。当需要对历史里程碑点进行查阅时，可以通过相应版本的接口配置文件进行确认，并检查相关的模块开发状态，从而快速分析开发过程的问题。

作为一种优选示例，以飞行器仿真软件的开发过程，对S101到S104进行进一步的说明。如图2所示：

S201，项目开始；

S202，接口协调。姿态控制和导航制导专业人员共同确定仿真软件的结构和模块划分，并将接口分为模型部分接口和控制部分接口；

S203-1，确定模型部分接口的内容；

S203-2，确定控制部分接口的内容；

S204-1，姿态控制部分模块的编写；姿态控制专业人员编写姿态控制部分模块；

S204-2，导航制导部分模块的编写；导航制导专业人员编写导航、制导部分模块；

需要说明的是，在步骤S204-1和S204-2前，确定了里程碑节点。

S205，姿态控制部分模块和导航制导部分模块的开发过程，不断与里程碑点进行比对，以对齐两个模块的开发进度。并根据进度，不断调整相应模块的开发过程；

S206，六自由度仿真软件管理。

其中，六自由度包括：物体沿x，y，z三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的转动自由度；

作为一种优选示例，六自由度仿真软件管理过程包括：软件编制过程中，不同专业根据接口配置文件进行软件编写；软件维护过程中，当某一专业输入或任务需求发生变化，根据接口配置文件进行适应性更改。

S207，开发结束。

通过本实施例的方法，在任务明确后进行专业间接口关系的确定，共同梳理出模型部分和控制部分的接口内容，各专业分别梳理本专业需编写的模型和控制部分；确定若干里程碑节点，通过接口关系综合管理各专业软件，从而保证包括全部特征信息的六自由度仿真软件易于编制，能够真实准确的模拟飞行器的飞行状态。

实施例二

基于同一个发明构思，本发明实施例还提供了一种仿真软件管理装置，如图3所示，该装置包括：

结构划分模块301，确定仿真软件的结构和模块，确定所述模块的责任专业；

接口管理模块302，用于根据所述结构和模块，确定所述模块之间的接口；

里程碑管理模块303，用于将整个任务划分为多个里程碑节点；

配置文件管理模块304，用于形成接口配置文件。

需要说明的是，本实施例提供的结构划分模块301，能实现实施例一中步骤S101包含的全部功能，解决相同技术问题，达到相同技术效果，在此不再赘述；

相应的，本实施例提供的接口管理模块302，能实现实施例一中步骤S102包含的全部功能，解决相同技术问题，达到相同技术效果，在此不再赘述。

相应的，本实施例提供的里程碑管理模块303，能实实施例一中步骤S103包含的全部功能，解决相同技术问题，达到相同技术效果，在此不再赘述。

相应的，本实施例提供的配置文件管理模块304，能实实施例一中步骤S104包含的全部功能，解决相同技术问题，达到相同技术效果，在此不再赘述。

需要说明的是，实施例二提供的装置与实施例一提供的方法属于同一个发明构思，解决相同的技术问题，达到相同的技术效果，实施例二提供的装置能实现实施例一的所有方法，相同之处不再赘述。

实施例三

基于同一个发明构思，本发明实施例还提供了一种软件版本管理装置，如图4所示，该装置包括：

包括存储器402、处理器401和用户接口403；

所述存储器402，用于存储计算机程序；

所述用户接口403，用于与用户实现交互；

所述处理器401，用于读取所述存储器402中的计算机程序，所述处理器401执行所述计算机程序时，实现：

确定仿真软件的结构和模块，确定所述模块的责任专业；

根据所述结构和模块，确定所述模块之间的接口；

将整个任务划分为多个里程碑节点；

根据所述里程碑节点编写软件，形成接口配置文件。

其中，在图4中，总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥，具体由处理器401代表的一个或多个处理器和存储器402代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。处理器401负责管理总线架构和通常的处理，存储器402可以存储处理器501在执行操作时所使用的数据。

处理器401可以是CPU、ASIC、FPGA或CPLD，处理器401也可以采用多核架构。

处理器401执行存储器402存储的计算机程序时，实现图1到图2所示的任一仿真软件管理方法。

需要说明的是，实施例三提供的装置与实施例一提供的方法属于同一个发明构思，解决相同的技术问题，达到相同的技术效果，实施例三提供的装置能实现实施例一的所有方法，相同之处不再赘述。

本申请还提出一种处理器可读存储介质。其中，该处理器可读存储介质存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现实现图1到图2所示的任一仿真软件管理方法。

需要说明的是，本申请实施例中对单元的划分是示意性的，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。另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种仿真软件管理方法，其特征在于，包括：

确定仿真软件的结构和模块，确定所述模块的责任专业；

根据所述结构和模块，确定所述模块之间的接口；

将整个任务划分为多个里程碑节点；

根据所述里程碑节点编写软件，形成接口配置文件。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模块包括以下之一或者组合：

导航制导专业模型部分、姿控专业模型部分、导航制导专业控制部分或者导航姿控专业控制部分。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接口包括：

模型部分的接口和控制部分的接口。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述模型部分的接口包括以下之一或者组合：

全程飞行时间；

重要特征时序；

各级飞行段标志；

模型积分步长；

刚体模型的角加速度；

刚体模型的角速度；

三通道控制指令；

三通道控制指令的一阶导数；

三通道控制指令的二阶导数；

弹性模型标志字；

晃动模型标志字；

刚体模型的轴向视加速度；

刚体模型的法向视加速度；

刚体模型的横向视加速度；

飞行攻角；

由弹性引起的三通道干扰力矩；

由晃动引起的三通道干扰力矩。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述控制部分的接口包括以下之一或者组合：

全程飞行时间；

重要特征时序；

三通道角偏差；

横向和法向过载；

速率陀螺输出；

三通道指令输出；

各级各执行机构指令输出。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述里程碑节点编写软件包括：

各模块的责任专业分别编写对应的模块，并按照里程碑节点比对程序。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述形成接口配置文件包括：

仿真软件编写完成后，形成接口配置文件，若单个或多个模块的输入发生变化，根据接口配置文件进行软件更新，接口配置文件的内容包括：不同模块交互数据内容、不同模块接口结构体内定义的变量符号、接口变量的量纲、数据变量具体含义、数据传递关系等。在仿真软件编写开发过程中，每一个里程碑点，可以对应一个版本的接口配置文件，不同的里程碑点，对应不同的接口配置文件。当需要对历史里程碑点进行查阅时，可以通过相应版本的接口配置文件进行确认，并检查相关的模块开发状态，从而快速分析开发过程的问题。

8.一种仿真软件管理装置，其特征在于，包括：

结构划分模块，确定仿真软件的结构和模块，确定所述模块的责任专业；

接口管理模块，用于根据所述结构和模块，确定所述模块之间的接口；

里程碑管理模块，用于将整个任务划分为多个里程碑节点；

配置文件管理模块，用于形成接口配置文件。

9.一种仿真软件管理装置，其特征在于，包括存储器、处理器和用户接口；

所述存储器，用于存储计算机程序；

所述用户接口，用于与用户实现交互；

所述处理器，用于读取所述存储器中的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1到7之一所述的仿真关键管理方法。

10.一种处理器可读存储介质，其特征在于，所述处理器可读存储介质存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8之一所述的仿真软件管理方法。

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