CN116165914B - 一种航电系统的仿真方法及相关产品 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种航电系统的仿真方法及相关产品。该方法应用于GCAir软件，GCAir软件与飞行模拟平台通信连接；飞行模拟平台用于模拟飞行器的飞行场景；该方法包括：从飞行模拟平台获取待用飞行场景数据作为航电仿真数据；基于航电仿真数据和GCAir软件中的航电仿真模型，对飞行器的航电系统进行联合仿真。可见，上述GCAir软件通过与现有的飞行模拟平台通信连接，即可方便快速地得到航电仿真数据，无需花费大量的时间和人力去采集数据，而后再结合航电仿真数据和航电仿真模型，可以实现GCAir软件与飞行模拟平台的联合仿真，从而降低仿真难度，并提高仿真效率。

Description

一种航电系统的仿真方法及相关产品

技术领域

本申请涉及仿真建模技术领域，尤其涉及一种航电系统的仿真方法及相关产品。

背景技术

随着电子技术的快速发展，现代飞行器的航电技术已进入高度综合化的时代。而除了试飞验证工作以外，航电系统的大部分研制工作都是在实验室环境下进行的。因此，在航电系统开发的整个生命周期中，可以通过能够有效支持航电系统开发工作的仿真平台实现航电系统的高精度仿真。

目前，在相关技术中，可以利用计算机仿真技术，在GCAir软件(一种系统仿真测试验证一体化平台)中，通过该软件上的诸多航电仿真模型进行飞行器的航电系统的虚拟建模。而这些航电仿真模型需要航电数据去触发仿真，因此，需要投入较多的时间成本和人力成本去采集航数据，仿真难度较大，仿真效率不佳。

发明内容

本申请实施例提供了一种航电系统的仿真方法及相关产品，旨在方便快速地得到航电仿真数据，降低仿真难度，并提高仿真效率。

第一方面，本申请实施例提供了一种航电系统的仿真方法，应用于GCAir软件，所述GCAir软件与飞行模拟平台通信连接；所述飞行模拟平台用于模拟飞行器的飞行场景；所述方法包括：

从所述飞行模拟平台获取待用飞行场景数据作为航电仿真数据；

基于所述航电仿真数据和所述GCAir软件中的航电仿真模型，对飞行器的航电系统进行联合仿真。

可选地，所述从所述飞行模拟平台获取待用飞行场景数据，包括：

调用所述飞行模拟平台的通信接口文件，得到所述待用飞行场景数据；所述通信接口文件用于在飞行模拟平台上获取所述待用飞行场景数据并传输至所述GCAir软件；

解析所述待用飞行场景数据，得到解析结果作为所述航电仿真数据。

可选地，所述调用所述飞行模拟平台的通信接口文件，得到所述待用飞行场景数据，包括：

基于所述飞行模拟平台构建待用飞行场景；

在所述飞行模拟平台上运行所述待用飞行场景，得到所述待用飞行场景对应的飞行场景数据作为所述待用飞行场景数据，并保存于所述通信接口文件。

可选地，所述基于所述航电仿真数据和所述GCAir软件中的航电仿真模型，对飞行器的航电系统进行联合仿真，包括：

将所述航电仿真数据输入至所述航电仿真模型，得到所述GCAir软件与所述飞行模拟平台的联合仿真模型；所述联合仿真模型用于输出所述航电系统的联合仿真结果。

可选地，所述从所述飞行模拟平台获取待用飞行场景数据作为航电仿真数据之前，所述方法还包括：

将配置有所述GCAir软件的终端的IP地址设置为目标网段；所述目标网段为所述飞行模拟平台的IP地址所在的网段。

可选地，所述GCAir软件与所述飞行模拟平台通过用户数据报协议通信连接。

第二方面，本申请实施例提供了一种航电系统的仿真装置，应用于GCAir软件，所述GCAir软件与飞行模拟平台通信连接；所述飞行模拟平台用于模拟飞行器的飞行场景；所述装置包括：

数据获取模块，用于从所述飞行模拟平台获取待用飞行场景数据作为航电仿真数据；

仿真模块，用于基于所述航电仿真数据和所述GCAir软件中的航电仿真模型，对飞行器的航电系统进行联合仿真。

第三方面，本申请实施例提供了一种航电系统的仿真系统，包括：互相通信连接的GCAir软件与飞行模拟平台；

所述飞行模拟平台，用于模拟飞行器的飞行场景；

所述GCAir软件，用于从所述飞行模拟平台获取待用飞行场景数据作为航电仿真数据；基于所述航电仿真数据和所述GCAir软件中的航电仿真模型，对飞行器的航电系统进行联合仿真。

第四方面，本申请实施例提供了一种航电系统的仿真设备，所述设备包括：处理器、存储器、系统总线；

所述处理器以及所述存储器通过所述系统总线相连；

所述存储器用于存储一个或多个程序，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当被所述处理器执行时使所述处理器执行上述航电系统的仿真方法的任一种实现方法。

第五方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在终端设备上运行时，使得所述终端设备执行上述航电系统的仿真方法的任一种实现方法。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：

本申请实施例具体可以应用于GCAir软件，而该GCAir软件可以与用于模拟飞行器的飞行场景的飞行模拟平台通信连接。相应地，首先可以从现有的飞行模拟平台获取待用飞行场景数据作为航电仿真数据，再基于航电仿真数据和GCAir软件中的航电仿真模型，对飞行器的航电系统进行联合仿真。可见，上述GCAir软件通过与现有的飞行模拟平台通信连接，即可方便快速地得到航电仿真数据，无需花费大量的时间和人力去采集数据，而后再结合航电仿真数据和航电仿真模型，可以实现GCAir软件与飞行模拟平台的联合仿真，从而降低仿真难度，并提高仿真效率。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种航电系统的仿真系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种航电系统的仿真方法的流程图；

图3为本申请实施例提供的一种通信接口文件的示意图；

图4为本申请实施例提供的一种航电仿真数据的示意图；

图5为本申请实施例提供的一种航电系统的仿真装置的结构示意图。

具体实施方式

正如前文所述，目前，在相关技术中，可以利用计算机仿真技术，在GCAir软件(一种系统仿真测试验证一体化平台)中，通过该软件上的诸多航电仿真模型进行飞行器的航电系统的虚拟建模。而这些航电仿真模型需要航电数据去触发仿真，因此，需要投入较多的时间成本和人力成本去采集航数据，仿真难度较大，仿真效率不佳。

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种航电系统的仿真方法，该方法可以应用于GCAir软件，而该GCAir软件可以与用于模拟飞行器的飞行场景的飞行模拟平台通信连接。相应地，该方法具体包括：首先可以从现有的飞行模拟平台获取待用飞行场景数据作为航电仿真数据，再基于航电仿真数据和GCAir软件中的航电仿真模型，对飞行器的航电系统进行联合仿真。

可见，上述GCAir软件通过与现有的飞行模拟平台通信连接，即可方便快速地得到航电仿真数据，无需花费大量的时间和人力去采集数据。而后，结合航电仿真数据和航电仿真模型，可以实现GCAir软件与飞行模拟平台的联合仿真，从而降低仿真难度，并提高仿真效率。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

图1为本申请实施例提供的一种航电系统的仿真系统的结构示意图。结合图1所示，本申请实施例提供的航电系统的仿真系统10，具体可以包括：互相通信连接的GCAir软件11与飞行模拟平台12。其中，飞行模拟平台12，用于模拟飞行器的飞行场景；GCAir软件11，用于从飞行模拟平台12获取待用飞行场景数据作为航电仿真数据；基于航电仿真数据和GCAir软件11中的航电仿真模型111，对飞行器的航电系统进行联合仿真。

作为一种示例，飞行模拟平台可以体现为DCS World(Digital Combat SimulatorWorld，数字战斗模拟世界)。该平台是一种空战模拟平台，通过3D建模可以对飞行器的飞控、气动、航电和损管等各个方面进行模拟。进一步地，DCS World具备UDP(User DatagramProtocol，用户数据报协议)通信功能，因此，GCAir软件11与飞行模拟平台12之间可以通过UDP协议进行通信连接。该协议是一种无连接的传输协议，也就是说，在传输数据之前，数据源端(也就是，飞行模拟平台12)和数据终端(也就是，GCAir软件11)之间无需建立连接就可以进行数据通信。

进一步来说，GCAir软件11具体可以包括：互相连接的航电仿真模型111和数据处理模块112。其中，数据处理模块112，用于接收待用飞行场景数据并进行解析，得到航电仿真数据；航电仿真模型111，用于输入航电仿真数据，输出航电系统的仿真结果。

在本申请实施例中，通过GCAir软件和飞行模拟平台二者的配合，可以从现有的飞行模拟平台获取待用飞行场景数据作为航电仿真数据，再基于航电仿真数据和GCAir软件中的航电仿真模型，对飞行器的航电系统进行联合仿真。可见，上述GCAir软件通过与现有的飞行模拟平台通信连接，即可方便快速地得到航电仿真数据，无需花费大量的时间和人力去采集数据。而后，结合航电仿真数据和航电仿真模型，可以实现GCAir软件与飞行模拟平台的联合仿真，从而降低仿真难度，并提高仿真效率。对于具体的实现过程请参见下文所做的介绍。

图2为本申请实施例提供的一种航电系统的仿真方法的流程图；图3为本申请实施例提供的一种通信接口文件的示意图；图4为本申请实施例提供的一种航电仿真数据的示意图。结合图2所示，本申请实施例提供的航电系统的仿真方法，可以应用于GCAir软件。GCAir软件与飞行模拟平台通信连接；该飞行模拟平台用于模拟飞行器的飞行场景。相应地，该方法可以包括：

S201：从飞行模拟平台获取待用飞行场景数据作为航电仿真数据。

这里，待用飞行场景数据可以包括本机信息、友机信息、我方导弹信息等飞行过程数据。另外，在本申请实施例中，对于待用飞行场景数据的获取过程，也就是S201，可以不做具体限定，为了便于理解，下面结合一种可能的实施方式进行说明。

在一种可能的实施方式中，S201具体可以包括：调用飞行模拟平台的通信接口文件，得到待用飞行场景数据；解析待用飞行场景数据，得到解析结果作为航电仿真数据。其中，通信接口文件用于在飞行模拟平台上获取待用飞行场景数据并传输至GCAir软件。这里，结合图3所示，在实际应用中，该通信接口文件可以是一种Lua(一种脚本语言)文件。该Lua文件的调用可以通过python(一种计算机编程语言)实现，而GCAir软件具备的python语言编写设计功能即可对该通信接口文件进行调用。相应地，通过调用该通信接口文件，飞行模拟平台可以通过与GCAir软件之间的连接，自动向GCAir软件发送待用飞行场景数据，而后，对待用飞行场景数据进行解析，即可得到如图4所示的航电仿真数据。如此，即可利用飞行模拟平台产生的数据作为GCAir软件中用于进行航电系统仿真的输入数据，而无需花费大量的时间和人力去采集数据，从而可以实现飞行模拟平台与GCAir软件的联合仿真，降低仿真难度，并提高仿真效率。

需要说明的是，在本申请实施例中，调用通信接口文件而得到待用飞行场景数据的过程，具体可以包括：基于飞行模拟平台构建待用飞行场景；在飞行模拟平台上运行待用飞行场景，得到待用飞行场景对应的飞行场景数据作为待用飞行场景数据，并保存于通信接口文件。对于待用飞行场景的构建方式，例如是在飞行模拟平台上通过随机设置场景参数的方式实现，或者是在飞行模拟平台上通过用户的操作设置场景参数的方式实现，本申请实施例对此可不做具体限定。

基于以上S201的相关内容可知，通过飞行模拟平台，可以方便、快速地得到用于航电系统仿真的数据，即航电仿真数据，无需花费大量的时间和人力去采集数据，而后再结合航电仿真数据和航电仿真模型，可以实现GCAir软件与飞行模拟平台的联合仿真，从而降低仿真难度，并提高仿真效率。

另外，为了避免GCAir软件不能获取到来自飞行模拟平台的待用飞行数据，在本申请实施例中，可以预先将配置有GCAir软件的终端的IP地址设置为目标网段，而该目标网段为飞行模拟平台的IP地址所在的网段。如此，将GCAir软件与飞行模拟平台的IP地址设置为同一网段，即可方便地获取到待用飞行数据。当然，本申请实施例并不限制其他可以使GCAir软件成功获取到待用飞行数据的方式，例如是直接将GCAir软件和飞行模拟平台布置在同一终端等。

S202：基于航电仿真数据和GCAir软件中的航电仿真模型，对飞行器的航电系统进行联合仿真。

对于航电系统联合仿真的过程，也就是S202，本申请可不具体限定，为了便于理解，下面结合一种可能的实施方式进行说明。

在一种可能的实施方式中，S202具体可以包括：将航电仿真数据输入至航电仿真模型，得到GCAir软件与飞行模拟平台的联合仿真模型。其中，联合仿真模型用于输出航电系统的联合仿真结果。另外，在实际应用中，航电仿真模型可以体现为雷达仿真模型、数据处理仿真模型、传感器仿真模型、战场态势分析仿真模型等中的至少一个。

基于上述S201-S202的相关内容可知，本申请实施例具体可以应用于GCAir软件，而该GCAir软件可以与用于模拟飞行器的飞行场景的飞行模拟平台通信连接。相应地，首先可以从现有的飞行模拟平台获取待用飞行场景数据作为航电仿真数据，再基于航电仿真数据和GCAir软件中的航电仿真模型，对飞行器的航电系统进行联合仿真。可见，上述GCAir软件通过与现有的飞行模拟平台通信连接，即可方便快速地得到航电仿真数据，无需花费大量的时间和人力去采集数据，而后再结合航电仿真数据和航电仿真模型，可以实现GCAir软件与飞行模拟平台的联合仿真，从而降低仿真难度，并提高仿真效率。

基于上述实施例提供的航电系统的仿真方法，本申请实施例还可以提供一种航电系统的仿真装置。下面分别结合实施例和附图，对该航电系统的仿真装置进行描述。

图5为本申请实施例提供的一种航电系统的仿真装置的结构示意图。结合图5所示，本申请实施例提供的航电系统的仿真装置500，可以应用于GCAir软件；GCAir软件与飞行模拟平台通信连接；飞行模拟平台用于模拟飞行器的飞行场景。相应地，该装置具体可以包括：

数据获取模块501，用于从飞行模拟平台获取待用飞行场景数据作为航电仿真数据；

仿真模块502，用于基于航电仿真数据和GCAir软件中的航电仿真模型，对飞行器的航电系统进行联合仿真。

在一种可能的实施方式中，数据获取模块501具体可以包括：

文件调用模块，用于调用飞行模拟平台的通信接口文件，得到待用飞行场景数据；通信接口文件用于在飞行模拟平台上获取待用飞行场景数据并传输至GCAir软件；

数据解析模块，用于解析待用飞行场景数据，得到解析结果作为航电仿真数据。

在一种可能的实施方式中，文件调用模块具体可以包括：

待用飞行场景构建模块，用于基于飞行模拟平台构建待用飞行场景，并将待用飞行场景保存于通信接口文件；

待用飞行场景运行模块，用于在飞行模拟平台上运行待用飞行场景，得到待用飞行场景对应的飞行场景数据作为待用飞行场景数据。

在一种可能的实施方式中，仿真模块502具体可以包括：

联合仿真模块，用于将航电仿真数据输入至航电仿真模型，得到GCAir软件与飞行模拟平台的联合仿真模型；联合仿真模型用于输出航电系统的联合仿真结果。

在一种可能的实施方式中，该航电系统的仿真装置500还可以包括：

网络设置模块，用于将配置有GCAir软件的终端的IP地址设置为目标网段；目标网段为飞行模拟平台的IP地址所在的网段。

在一种可能的实施方式中，GCAir软件与飞行模拟平台通过用户数据报协议通信连接。

进一步地，本申请实施例还提供了一种航电系统的仿真设备，包括：处理器、存储器、系统总线；

所述处理器以及所述存储器通过所述系统总线相连；

所述存储器用于存储一个或多个程序，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当被所述处理器执行时使所述处理器执行上述航电系统的仿真方法的任一种实现方法。

进一步地，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在终端设备上运行时，使得所述终端设备执行上述航电系统的仿真方法的任一种实现方法。

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上述实施例方法中的全部或部分步骤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，服务器，或者诸如媒体网关等网络通信设备，等等)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。

需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种航电系统的仿真方法，其特征在于，应用于GCAir软件，所述GCAir软件与飞行模拟平台通信连接；所述飞行模拟平台用于模拟飞行器的飞行场景；所述方法包括：

从所述飞行模拟平台获取待用飞行场景数据作为航电仿真数据；

基于所述航电仿真数据和所述GCAir软件中的航电仿真模型，对飞行器的航电系统进行联合仿真；

其中，所述从所述飞行模拟平台获取待用飞行场景数据作为航电仿真数据，包括：

在飞行模拟平台上通过随机设置场景参数或通过用户的操作设置场景参数，构建待用飞行场景；所述飞行模拟平台为空战模拟平台DCS World，所述DCS World用于通过建模对飞行器的飞控、气动、航电和损管进行模拟；

在所述飞行模拟平台上运行所述待用飞行场景，得到所述待用飞行场景对应的飞行场景数据作为所述待用飞行场景数据，并保存于通信接口文件；所述待用飞行场景数据包括本机信息、友机信息和我方导弹信息；

调用所述飞行模拟平台的通信接口文件，得到所述待用飞行场景数据；所述通信接口文件用于在飞行模拟平台上获取所述待用飞行场景数据并传输至所述GCAir软件；

解析所述待用飞行场景数据，得到解析结果作为所述航电仿真数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述航电仿真数据和所述GCAir软件中的航电仿真模型，对飞行器的航电系统进行联合仿真，包括：

将所述航电仿真数据输入至所述航电仿真模型，得到所述GCAir软件与所述飞行模拟平台的联合仿真模型；所述联合仿真模型用于输出所述航电系统的联合仿真结果。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述飞行模拟平台获取待用飞行场景数据作为航电仿真数据之前，所述方法还包括：

将配置有所述GCAir软件的终端的IP地址设置为目标网段；所述目标网段为所述飞行模拟平台的IP地址所在的网段。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述GCAir软件与所述飞行模拟平台通过用户数据报协议通信连接。

5.一种航电系统的仿真装置，其特征在于，应用于GCAir软件，所述GCAir软件与飞行模拟平台通信连接；所述飞行模拟平台用于模拟飞行器的飞行场景；所述装置包括：

数据获取模块，用于从所述飞行模拟平台获取待用飞行场景数据作为航电仿真数据；

仿真模块，用于基于所述航电仿真数据和所述GCAir软件中的航电仿真模型，对飞行器的航电系统进行联合仿真；

其中，所述数据获取模块，包括

待用飞行场景构建模块，用于在飞行模拟平台上通过随机设置场景参数或通过用户的操作设置场景参数，构建待用飞行场景；所述飞行模拟平台为空战模拟平台DCS World，所述DCS World用于通过建模对飞行器的飞控、气动、航电和损管进行模拟；

待用飞行场景运行模块，用于在所述飞行模拟平台上运行所述待用飞行场景，得到所述待用飞行场景对应的飞行场景数据作为所述待用飞行场景数据，并保存于通信接口文件；所述待用飞行场景数据包括本机信息、友机信息和我方导弹信息；

文件调用模块，用于调用所述飞行模拟平台的通信接口文件，得到所述待用飞行场景数据；所述通信接口文件用于在飞行模拟平台上获取所述待用飞行场景数据并传输至所述GCAir软件；

数据解析模块，用于解析所述待用飞行场景数据，得到解析结果作为所述航电仿真数据。

6.一种航电系统的仿真系统，其特征在于，包括：互相通信连接的GCAir软件与飞行模拟平台；

所述飞行模拟平台，用于模拟飞行器的飞行场景；所述飞行模拟平台为空战模拟平台DCS World，所述DCS World用于通过建模对飞行器的飞控、气动、航电和损管进行模拟；

所述GCAir软件，用于从所述飞行模拟平台获取待用飞行场景数据作为航电仿真数据；基于所述航电仿真数据和所述GCAir软件中的航电仿真模型，对飞行器的航电系统进行联合仿真；其中，所述从所述飞行模拟平台获取待用飞行场景数据作为航电仿真数据，包括：在飞行模拟平台上通过随机设置场景参数或通过用户的操作设置场景参数，构建待用飞行场景；在所述飞行模拟平台上运行所述待用飞行场景，得到所述待用飞行场景对应的飞行场景数据作为所述待用飞行场景数据，并保存于通信接口文件；所述待用飞行场景数据包括本机信息、友机信息和我方导弹信息；调用所述飞行模拟平台的通信接口文件，得到所述待用飞行场景数据；所述通信接口文件用于在飞行模拟平台上获取所述待用飞行场景数据并传输至所述GCAir软件；解析所述待用飞行场景数据，得到解析结果作为所述航电仿真数据。

7.一种航电系统的仿真设备，其特征在于，所述设备包括：处理器、存储器、系统总线；

所述处理器以及所述存储器通过所述系统总线相连；

所述存储器用于存储一个或多个程序，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当被所述处理器执行时使所述处理器执行权利要求1至4任一项所述的航电系统的仿真方法。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在终端设备上运行时，使得所述终端设备执行权利要求1至4任一项所述的航电系统的仿真方法。