CN114186348A - 一种多飞行器协同运用仿真环境精细化敏捷构建方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及多飞行器协同运用仿真环境精细化敏捷构建方法,属于飞行器半实物仿真技术领域,解决了现有仿真环境构建方法无法实现多飞行器协同运行时的仿真验证问题,方法包括:对飞行器原始模型进行标准化封装,形成统一的标准化飞行器模型,存储在模型库中;根据所要仿真的飞行器协同过程制定运用样式想定数据;想定数据包括:模型类型、模型实例数量以及飞行器协同仿真流程;根据运用样式想定数据,从模型库中调用相应的标准化飞行器模型生成模型实例并解算,模型实例之间通过主题数据包的方式进行交互;根据所述模型实例解算出的数据,实时显示各模型实例的运行状态。本申请能够快速构建多飞行器协同运用仿真环境,可广泛应用于飞行器仿真领域。
Description
技术领域
本发明涉及飞行器半实物仿真技术领域,尤其涉及一种多飞行器协同运用仿真环境精细化敏捷构建方法。
背景技术
目前的作战推演仿真基于参数化模型,验证的是作战任务级的试验,单弹半实物仿真基于飞行器实物参试,验证的是单个飞行器的设计验证。均不能满足多飞行器协同制导技术的研究。
针对协同任务场景下,飞行器运用策略设计与优化、协同感知、智能态势融合和火力决策等关键技术能力的验证与评估需求,设计了一种可快速集成多个飞行器实体仿真模型的多飞行器协同运用仿真环境精细化敏捷构建方法。解决了多飞行器协同运用模式研究、智能协同技术设计验证的问题。
目前尚未查阅到在飞行器协同运用仿真试验中采用该方案进行多实体仿真模型集成、解算的应用案例。
发明内容
鉴于上述的分析,本发明实施例旨在提供一种多飞行器协同运用仿真环境精细化敏捷构建方法,用以解决现有仿真环境构建方法无法实现多飞行器协同运行时的仿真验证问题。
一方面,本发明实施例提供了一种多飞行器协同运用仿真环境精细化敏捷构建方法,所述方法包括如下步骤:
对飞行器原始模型进行标准化封装,形成统一的标准化飞行器模型,存储在模型库中;
根据所要仿真的飞行器协同过程制定运用样式想定数据;所述运用样式想定数据包括:模型类型、模型实例数量以及飞行器协同仿真流程;
根据所述运用样式想定数据,从模型库中调用相应的标准化飞行器模型生成模型实例并解算,模型实例之间通过主题数据包的方式进行交互;
根据所述模型实例解算出的数据,实时显示各模型实例的运行状态。
进一步,所述模型库包括模型文件和模型描述信息;所述模型文件为不同标准化飞行器模型的代码文件,所述模型描述信息是对各标准飞行器模型的描述,包括模型名称、所属类型、功能、版本、代码文件名称、模型的主题数据包类型。
进一步,所述对飞行器原始模型进行标准化封装,形成统一的标准化飞行器模型包括:采用多层继承机制对飞行器模型进行标准化封装,形成统一的标准化飞行器模型。
进一步,所述多层继承机制包括:公共基类定义所有模型的公共属性和公共方法,子基类从公共基类继承公共属性和公共方法,并对所述公共方法进行实现,同时定义不同于其他子基类的子基类属性和子基类方法。
进一步,所述对飞行器原始模型进行标准化封装包括如下步骤:
预先将所述公共基类、子基类以及各类主题数据包写成代码;
根据所要封装的飞行器原始模型的模型名称、所属类型、主题数据包类型,调用相应的代码,自动生成模型代码框架;
将所述飞行器原始模型中的代码写入所述模型代码框架中,生成模型代码文件存储在模型库中,完成飞行器原始模型的标准化封装。
进一步,所述根据所要仿真的飞行器协同过程制定运用样式想定数据包括:利用场景图像驱动引擎,为用户提供可视化场景,使得用户能够在可视化的场景中进行运用想定编辑,生成运用样式想定数据;
所述运用样式想定数据包括运用想定文件和初始化装订文件;
所述运用想定文件用于存储想定信息,包括模型实例的基本信息、模型类型、挂载关系、模型实例启动条件、初始化装订文件名称以及模型初始状态参数;
所述初始化装订文件用于存储模型实例解算涉及的各参数的初始值,用于各模型实例的数据初始化。
进一步,采用模型计算引擎进行模型实例解算;所述模型计算引擎设置有数据传输接口,所述数据传输接口支持共享内存、网络、反射内存、TCP/UDP、HLA、DDR、FMI的通信方式。
进一步,所述根据所述模型实例解算出的数据,实时显示各模型实例的运行状态包括:
基于GIS地理信息系统和场景图像驱动引擎,实时显示模型实例的二维平面态势和三维场景图像;
通过模型计算引擎的数据传输接口,实时获取模型实例解算数据中的场景显示主题数据,将所述场景显示主题数据实时更新到二维平面态势和三维场景图像中。
进一步,所述方法还包括:
通过所述数据传输接口接收模型实例解算数据中的评估主题数据,对整个仿真过程进行在线评估。
进一步,所述模型计算引擎采用独立计算节点或分布式计算节点;
当采用分布式计算节点时,基于负载均衡策略,模型实例在支持分布式部署的节点上进行解算;
同一计算节点的多个模型实例之间通过主题数据包的方式进行交互;不同计算节点之间通过光纤或以太网进行通信;
所述模型计算引擎提供主题数据包读写操作函数完成对数据包数据的写入和读取。
与现有技术相比,本发明至少可实现如下有益效果之一:
1、通过对各种不同来源的异构飞行器模型进行标准化封装,并将标准化飞行器模型存储在模型库中,在建立多飞行器协同运用仿真环境时,仅需要根据飞行器协同过程生成运用想定数据,模型计算引擎根据想定数据自动调用相应的飞行器模型生成模型实例并解算,从而快速建立具有多飞行器协同的仿真环境。并且本申请基于GIS地理信息系统和场景图像驱动引擎,能够以二维平面态势和三维场景图像实时显示模型实例的运行状态,使得仿真环境更加直观。
2、本申请采用多层继承机制的封装标准对飞行器模型进行标注化封装,通过子基类继承公共基类、模型类继承子基类的多层继承机制,能够大大简化飞行器模型建模过程。通过代码继承的方式能够避免相同功能代码的重复编写,提高了建模效率。
3、本申请在对飞行器原始模型进行封装时,能够根据用户输入的模型名称、所属类型、主题数据包类型,自动生成模型代码框架,将原始模型中的代码写入模型代码框架中就能够实现原始模型的快速、标注化封装。
4、当仿真过程中涉及的模型实例数量较多时,本申请模型计算引擎采用分布式计算节点,并且基于负载均衡策略,将各模型实例分配到各个节点进行解算,提高了解算速度,使得仿真过程更加流畅。
5、本申请通过设置多种类型的主题数据包,包括状态信息数据包、数据链交互数据包、作战效果评估数据包、场景显示数据包等,便于模型实例之间的交互,同时也便于模型实例的运行状态显示和仿真过程评估。
本发明中,上述各技术方案之间还可以相互组合,以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分优点可从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的,而并不认为是对本发明的限制,在整个附图中,相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本发明一个实施例中多飞行器协同运用仿真环境精细化敏捷构建方法流程图;
图2为本发明一个实施例中多层继承机制原理示意图;
图3为本发明一个实施例中多飞行器协同运用仿真系统组成框图;
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例,其中,附图构成本申请一部分,并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理,并非用于限定本发明的范围。
实施例1:
本发明的一个具体实施例,公开了一种多飞行器协同运用仿真环境精细化敏捷构建方法,如图1所示,所述方法包括如下步骤:
S10、对飞行器原始模型进行标准化封装,形成统一的标准化飞行器模型,存储在模型库中;
S20、根据所要仿真的飞行器协同过程制定运用样式想定数据;所述运用样式想定数据包括:模型类型、模型实例数量以及飞行器协同仿真流程;
S30、根据所述运用样式想定数据,从模型库中调用相应的标准化飞行器模型生成模型实例并解算,模型实例之间通过主题数据包的方式进行交互;
S40、根据所述模型实例解算出的数据,实时显示各模型实例的运行状态。
本发明通过对飞行器原始模型采用多层继承机制进行标准化封装,使得各模型在实例化解算时能够进行一致性实例化、运行及数据交互;在制定好飞行器协同运用想定数据后,从模型库中调用相应的标准化飞行器模型生成模型实例并解算,并根据所述模型实例解算出的数据,实时显示各模型实例的运行状态,即本发明能够根据想定数据快速构建多飞行器协同运用仿真环境,并能够实时显示模型实例运行状态。
具体的,在步骤S10中,仿真中用到的飞行器标准化模型按照功能划分,主要包括发射平台类模型、武器系统类模型、指挥控制类模型以及传感器类模型。需要模拟的发射平台,常见的有发射车、轰炸机、舰船等,常用的武器系统例如弹道导弹、飞航导弹等;指挥控制类主要有各级火力单元指控系统,传感器类主要有天基红外侦察卫星、天基雷达、地面雷达等;
所述模型库包括模型文件和模型描述信息;
所述模型文件为不同标准化飞行器模型的代码文件,包含模型的具体功能实现。每个模型对应一个或多个代码文件,即每个模型文件包括一个或多个代码文件。
所述模型描述信息是对各标准飞行器模型的描述,包括模型名称、所属类型、功能、版本、代码文件名称、模型的主题数据包类型。
具体的,每个模型包括一个或多个主题数据包,具体设置何种类型的主题数据包以及设置多少主题数据包是根据模型类型来确定的。
主题数据包是模型实例之间用于交互的参数集合,这些参数按用途被划分为不同的主题,例如常用的主题数据包包括如下几种:状态信息数据包、数据链交互数据包、效果评估数据包、场景显示数据包等;状态信息数据包包含的参数都是跟飞行器状态相关的参数,具体如表1所示。数据链交互数据包主要用于采用数据链进行通信的飞行器模型,所包含的参数主要是用于数据链通信的上行控制指令以及下行状态信息;效果评估数据包括多个评估主题数据,如毁伤状态、生存状态等;效果评估数据包主要用于作战效果的评估;场景显示数据包包括多个场景显示主题数据,例如位置信息、速度以及姿态信息及其他能够在二维态势或三维场景中显示的信息。
根据使用环境和实现方式的不同,数据包可采用结构体(struct)、类(class)或者交互式数据语言(IDL)进行表示。
表1
序号 | 参数名 | 类型 | 说明 |
1 | id | Int | 编号 |
2 | nation | Int | 阵营 |
3 | targetID | Int | 目标编号 |
4 | isLive | Int | 生存状态 |
5 | damageStatus | int | 毁伤状态 |
6 | isStatic | Int | 是否静止目标 |
7 | lon | Double | 经度 |
8 | lat | Double | 纬度 |
9 | alt | Double | 高度 |
10 | psi | Double | 航向 |
11 | theta | Double | 俯仰 |
12 | gamma | double | 滚动 |
为实现异构模型在模型计算引擎运行模块中的一致性实例化、运行以及数据交互,系统采用多层继承机制,对不同来源、不同类型的异构模型进行标准化封装。
具体的,所述多层继承机制包括:公共基类定义所有模型的公共属性和公共方法,子基类从公共基类继承公共属性和公共方法,并对所述公共方法进行实现,同时定义不同于其他子基类的子基类属性和子基类方法。
具体的,多层继承机制原理如图2所示,公共基类定义了所有模型的公共属性,如方位、姿态以及状态等基本信息,以及公共方法接口,如初始化、帧解算以及销毁等。子基类从公共模型基类继承,并根据模型种类进行划分,如分别使用平台子基类和武器子基类对发射平台和武器系统进行描述。子基类实现从公共基类继承的公共方法,并各自定义了特用于所描述的模型类型,不同于其他子基类的属性和方法接口,如发射平台子基类应具备发射武器这一动作所对应的方法。模型类根据所属的类型从相应的子基类继承,并各自对子基类中的方法接口进行实现。子基类中采用虚函数或者接口的方是定义了某一类型模型通用方法的结构,其具体实现则由具体的模型完成。如发射平台子基类中定义了一个通用的方法为“发射”,从该子基类继承的两个模型类发射车和轰炸机都具备“发射”方法,但两者的发射流程是不相同的,需要各自在方法中实现具体的流程。
具体的,对飞行器原始模型进行标准化封装,包括如下步骤:
S101、预先将所述公共基类、子基类以及各类主题数据包写成代码;
S102、根据所要封装的飞行器原始模型的模型名称、所属类型、主题数据包类型,调用相应的代码,自动生成模型代码框架;
S103、将所述飞行器原始模型中的代码写入所述模型代码框架中,生成模型代码文件存储在模型库中,完成飞行器原始模型的标准化封装。
实施时,可将预先生成的公共基类、子基类以及各类主题数据包的代码存放在集成框架中,集成框架将上述公共基类、子基类以及主题数据包以代码形式提供给用户。
具体的,对飞行器标准化模型进行添加、修改和删除是通过对模型库中的模型文件和模型描述信息进行管理实现的,可对模型文件和模型描述信息进行添加、修改和删除操作。
具体的,当生成模型代码文件后,由用户根据模型代码文件和模型的信息手动输入模型名称、所属类型、功能、版本、代码文件名称、模型的主题数据包类型,生成模型描述信息,存储在数据库中。
在步骤S20中,为生成飞行器协同运用仿真环境,首先要根据所要仿真的飞行器协同过程制定运用样式想定数据,
具体的,利用场景图像驱动引擎,为用户提供可视化场景,使得用户能够在可视化的场景中进行运用想定编辑,生成运用样式想定数据。
所述运用样式想定数据包括:模型类型、模型实例数量以及飞行器协同仿真流程;
示例性的,可以在场景中设置作战双方(如红蓝方)的模型数量、类型、仿真流程;具体的,还可以设置模型位置、双方固定设施类型、固定设施位置等信息的布置和编辑。常用的固定设施,如机场、地下掩体、仓库、地面指挥所等,设置的数量、位置与实际战场环境相关。所述仿真流程是指各个模型实例的交互过程,通过设置各模型实例的启动条件实现,当满足启动条件时,该模型实例才启动,加入到仿真过程中。例如,可以设置时间条件,当达到设定的时间时启动某模型实例,也可以设置距离条件,达到一定距离时启动某模型实例,具体设置何种条件是根据要模拟的作战过程来确定的。
运用样式想定数据以数据文件集的形式导出为运用想定文件和初始化装订文件。
示例性的,所述运用想定文件可以采用XML方式。
所述运用想定文件用于存储想定信息,包括模型实例的基本信息、模型类型、挂载关系、模型实例启动条件、初始化装订文件名称以及模型初始状态参数;
示例性的,模型初始状态参数包括0,、1、-1;0代表模型初始状态为准备状态,暂不运行;1代表模型初始状态为立即启动运行;-1代表模型初始状态为失效状态,暂时无法运行,在仿真的过程中满足一定条件后恢复为有效状态才能运行。
所述初始化装订文件用于存储模型实例解算涉及的参数的初始值,用于各模型实例的数据初始化。始化装订文件的数据格式由各模型根据数据装订的需要进行自定义。
示例性的,上述模型实例解算涉及的参数的初始值包括:俯仰角初始值、滚转角初始值、偏航角初始值,飞行器初始位置的X、Y、Z坐标值等。
在步骤S30中,可以采用模型计算引擎进行模型实例解算;所述模型计算引擎设置有数据传输接口,所述数据传输接口支持共享内存、网络、反射内存、TCP/UDP、HLA、DDR、FMI的通信方式。
模型计算引擎根据所加载的运用样式想定数据(包括运用想定文件和初始化装订文件),对不同的模型实例,采用指定的模型完成指定数量实例的实例化,并按照想定文件和初始化装订文件的配置对模型实例进行初始化装订。
模型计算引擎通过控制一个帧解算周期内各模型实例的执行次数,来保持所有模型实例的时间一致性。模型实例之间通过引擎提供的数据互操作方法,实现模型实例之间的协同工作。
所述数据互操作方法是指模型实例之间通过主题数据包的方式进行交互;具体的,模型计算引擎提供主题数据包读写操作函数完成对数据包数据的写入和读取。
具体的,所述模型计算引擎采用独立计算节点或分布式计算节点;当采用分布式计算节点时,基于负载均衡策略,模型实例在支持分布式部署的节点上进行解算;从而能够使得各计算节点的负载均衡,提高运算速度。
一般来说,当仿真过程需要的模型实例数量较少时,可以采用独立计算接点,即在一台计算机上解算所有的模型实例;当仿真过程需要的模型实例较多时,为加快运算,可以采用多个分布式计算节点,基于负载均衡策略,在每个计算节点运行若干个模型实例。
同一计算节点的多个模型实例之间通过主题数据包的方式进行交互;不同计算节点之间通过光纤或以太网进行通信,将各种主题数据包传输至相应的计算节点。
在步骤S40中,为便于观察作战双方的实时仿真状态,根据所述模型实例解算出的数据,实时显示各模型实例的运行状态;
具体的,基于GIS地理信息系统和场景图像驱动引擎,实时显示模型实例的二维平面态势和三维场景图像;
通过模型计算引擎的数据传输接口,实时获取模型实例解算数据中的场景显示主题数据,将解算数据实时更新到二维平面态势和三维场景图像中。
通过二维平面态势和三维场景图像,能够对仿真过程中各模型实例的运动状态、工作状态、交互状态和毁伤状态等信息进行实时呈现,同时对地图、高程、地面、水面、气象等地理信息进行展示,并能以数据图表的形式分别显示红蓝双方信息。
通过模型计算引擎的数据交换接口,实时获取模型实例解算数据中的场景显示主题数据,通过将场景显示主题数据中的位姿数据更新到场景中的图形或者三维模型等场景元素,改变模型实例所对应的场景元素在场景中的方位和姿态等,来显示模型实例的运动过程;通过将场景显示主题数据中的工作状态、毁伤状态更新到场景图形或者三维模型,改变它们的显示颜色、分离状态、文字标识、连线状态等,来显示模型实例的不同状态。
示例性的,在三维场景显示中,使用显示颜色区分实例的阵营,如使用红色代表红方、蓝色代表蓝方,也可以用颜色显示不同的毁伤状态,例如红色代表失效,绿色代表有效。在进行三维模型建模时,包含了不同模型实例在不同工况下的模型状态,如包含推进器的状态、推进器分离后的状态、舵机折叠时的状态、舵机展开时的状态、机翼折叠时的状态、机翼展开时的状态。在仿真时,可以通过三维场景模拟上述推进器的分离状态以及舵机机翼折叠和展开时的状态。文字标识是指在三维模型或者场景图形边上,使用文字标识的方式进行标注说明,例如在某模型旁标注“蓝方”,表示该模型属于蓝方。使用连线来表示实例间是否存在信道连接或者数据传输。
为了对仿真过程中各作战方的作战能力进行评估,以检验多飞行器的协同效果,所述多飞行器协同运用仿真环境精细化敏捷构建方法还包括步骤S50:通过所述模型计算引擎的数据传输接口接收模型实例解算数据中的评估主题数据,对整个仿真过程进行在线评估。
示例性的,可以对作战方的各项能力进行评估,例如毁伤能力、抗击打能力,体现毁伤能力的指标包括:命中概率、拦截概率等,体现抗毁伤能力的指标包括:现存武器类型、现存武器数量等。通过接收模型计算引擎的模型实例解算数据中的评估主题数据,能够在线计算各模型实例的命中概率、拦截概率等,从而得到各作战方的毁伤能力和抗毁伤能力及其他各项能力;后续,通过分析各作战方的各项能力水平,实现对飞行器协同效果的评估。
实施例2:
本发明的另外一个具体实施例,公开了一种多飞行器协同运用仿真系统,可以实现实施例1中的多飞行器协同运用仿真环境精细化敏捷构建方法,如图3所示,该系统包括:模型生成模块、模型计算引擎、飞行器协同运用可视化平台;
所述模型生成模块用于对飞行器原始模型进行标准化封装,形成统一的标准化飞行器模型;
飞行器协同运用可视化平台,用于生成运用样式想定数据;所述运用样式想定数据包括:模型类型、模型实例数量以及飞行器仿真流程;
模型计算引擎,基于所述运用样式想定数据,调用相应的标准化飞行器模型生成模型实例并解算,并将模型实例解算出的数据发送至飞行器协同运用可视化平台;
飞行器协同运用可视化平台基于所述模型实例解算出的数据,实时显示各模型实例的运行状态。
具体的,所述模型生成模块包括模型库、模型管理模块;
所述模型库用于存储标准化飞行器模型;
所述模型管理模块用于对标准化飞行器模型进行添加、修改和删除,并提供标准化飞行器模型信息查询功能。
具体的,所述模型库包括模型文件和模型描述信息;所述模型文件为不同标准化飞行器模型的代码文件,所述模型描述信息是对各标准化飞行器模型的描述,包括模型名称、所属类型、功能、版本、代码文件名称、模型的主题数据包类型。
具体的,所述模型生成模块还包括集成框架;集成框架中包括按照封装标准定义的公共基类、子基类以及各类主题数据包,所述公共基类、子基类以及各类主题数据包以代码形式提供给用户。
具体的,模型管理模块根据用户输入的待封装的飞行器原始模型的模型名称、所属类型、主题数据包类型,调用集成框架中相应的代码,自动生成模型代码框架,用户将所述飞行器原始模型中的代码写入所述模型代码框架中,生成模型代码文件存储在模型库中,完成飞行器原始模型的标准化封装。
具体的,所述飞行器协同运用可视化平台包括运用想定编辑模块;所述运用想定编辑模块利用场景图像驱动引擎,使得用户能够在可视化的场景中进行运用想定编辑,生成运用样式想定数据;
所述运用样式想定数据包括运用想定文件和初始化装订文件;
所述运用想定文件用于存储想定信息,包括模型实例的基本信息、模型类型、挂载关系、模型实例启动条件、初始化装订文件名称以及模型初始状态参数;所述初始化装订文件用于存储模型实例解算涉及的各参数的初始值,用于各模型实例的数据初始化。
具体的,所述模型计算引擎设置有数据传输接口,通过所述数据传输接口将模型实例解算出的数据发送给飞行器协同运用可视化平台;所述数据传输接口支持共享内存、网络、反射内存、TCP/UDP、HLA、DDR、FMI的通信方式。
具体的,所述飞行器协同运用可视化平台还包括场景实时显示模块;所述场景实时显示模块基于GIS地理信息系统和场景图像驱动引擎实现,能够实时显示二维平面态势和三维场景图像;
所述场景实时显示模块通过模型计算引擎的数据传输接口,实时获取模型实例解算数据中的场景显示主题数据,将解算数据实时更新到二维平面态势和三维场景图像中。
具体的,所述飞行器协同运用可视化平台还包括协同效果评估模块,所述协同效果评估模块通过所述数据传输接口接收模型实例解算数据中的评估主题数据,对整个仿真过程进行在线评估。
具体的,所述模型计算引擎采用独立计算节点或分布式计算节点;
当采用分布式计算节点时,基于负载均衡策略,模型实例在支持分布式部署的节点上进行解算;
同一计算节点的多个模型实例之间通过主题数据包的方式进行交互;不同计算节点之间通过光纤或以太网进行通信;
所述模型计算引擎提供主题数据包读写操作函数完成对数据包数据的写入和读取。
由于所述仿真系统与上述多飞行器协同运用仿真环境精细化敏捷构建方法是基于相同的原理实现的,因此其他与方法中相同的内容不再赘述。
本领域技术人员可以理解,实现上述实施例方法的全部或部分流程,可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于计算机可读存储介质中。其中,所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种多飞行器协同运用仿真环境精细化敏捷构建方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
对飞行器原始模型进行标准化封装,形成统一的标准化飞行器模型,存储在模型库中;
根据所要仿真的飞行器协同过程制定运用样式想定数据;所述运用样式想定数据包括:模型类型、模型实例数量以及飞行器协同仿真流程;
根据所述运用样式想定数据,从模型库中调用相应的标准化飞行器模型生成模型实例并解算,模型实例之间通过主题数据包的方式进行交互;
根据所述模型实例解算出的数据,实时显示各模型实例的运行状态。
2.根据权利要求1所述的一种多飞行器协同运用仿真环境精细化敏捷构建方法,其特征在于,所述模型库包括模型文件和模型描述信息;所述模型文件为不同标准化飞行器模型的代码文件,所述模型描述信息是对各标准飞行器模型的描述,包括模型名称、所属类型、功能、版本、代码文件名称、模型的主题数据包类型。
3.根据权利要求1所述的一种多飞行器协同运用仿真环境精细化敏捷构建方法,其特征在于,所述对飞行器原始模型进行标准化封装,形成统一的标准化飞行器模型包括:采用多层继承机制对飞行器模型进行标准化封装,形成统一的标准化飞行器模型。
4.根据权利要求3所述的一种多飞行器协同运用仿真环境精细化敏捷构建方法,其特征在于,所述多层继承机制包括:公共基类定义所有模型的公共属性和公共方法,子基类从公共基类继承公共属性和公共方法,并对所述公共方法进行实现,同时定义不同于其他子基类的子基类属性和子基类方法。
5.根据权利要求4所述的一种多飞行器协同运用仿真环境精细化敏捷构建方法,其特征在于,所述对飞行器原始模型进行标准化封装包括如下步骤:
预先将所述公共基类、子基类以及各类主题数据包写成代码;
根据所要封装的飞行器原始模型的模型名称、所属类型、主题数据包类型,调用相应的代码,自动生成模型代码框架;
将所述飞行器原始模型中的代码写入所述模型代码框架中,生成模型代码文件存储在模型库中,完成飞行器原始模型的标准化封装。
6.根据权利要求1所述的一种多飞行器协同运用仿真环境精细化敏捷构建方法,其特征在于,所述根据所要仿真的飞行器协同过程制定运用样式想定数据包括:利用场景图像驱动引擎,为用户提供可视化场景,使得用户能够在可视化的场景中进行运用想定编辑,生成运用样式想定数据;
所述运用样式想定数据包括运用想定文件和初始化装订文件;
所述运用想定文件用于存储想定信息,包括模型实例的基本信息、模型类型、挂载关系、模型实例启动条件、初始化装订文件名称以及模型初始状态参数;
所述初始化装订文件用于存储模型实例解算涉及的各参数的初始值,用于各模型实例的数据初始化。
7.根据权利要求1所述的一种多飞行器协同运用仿真环境精细化敏捷构建方法,其特征在于,采用模型计算引擎进行模型实例解算;所述模型计算引擎设置有数据传输接口,所述数据传输接口支持共享内存、网络、反射内存、TCP/UDP、HLA、DDR、FMI的通信方式。
8.根据权利要求7所述的一种多飞行器协同运用仿真环境精细化敏捷构建方法,其特征在于,所述根据所述模型实例解算出的数据,实时显示各模型实例的运行状态包括:
基于GIS地理信息系统和场景图像驱动引擎,实时显示模型实例的二维平面态势和三维场景图像;
通过模型计算引擎的数据传输接口,实时获取模型实例解算数据中的场景显示主题数据,将所述场景显示主题数据实时更新到二维平面态势和三维场景图像中。
9.根据权利要求7所述的一种多飞行器协同运用仿真环境精细化敏捷构建方法,其特征在于,所述方法还包括:
通过所述数据传输接口接收模型实例解算数据中的评估主题数据,对整个仿真过程进行在线评估。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的一种多飞行器协同运用仿真环境精细化敏捷构建方法,其特征在于,所述模型计算引擎采用独立计算节点或分布式计算节点;
当采用分布式计算节点时,基于负载均衡策略,模型实例在支持分布式部署的节点上进行解算;
同一计算节点的多个模型实例之间通过主题数据包的方式进行交互;不同计算节点之间通过光纤或以太网进行通信;
所述模型计算引擎提供主题数据包读写操作函数完成对数据包数据的写入和读取。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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