一种联合仿真系统和方法与流程

本发明涉及仿真技术领域，特别涉及一种联合仿真系统和方法。

背景技术：

从网络或相应的国家信息机构查阅的资料来看，对于异地异构联合仿真已经有大量的研究。研究的机构主要集中在军事院校、相关研究院以及军工集团科研教学单位，研究的成果主要公开发表在《系统仿真学报》、《计算机仿真》等杂志上。

上述成果主要表现在不同仿真系统采用一种通用的中间件机制，分别接入，实现各个系统间的互联互通，从而实现异构系统间的联合仿真。

但是，在当前信息战的大前提下，任何武器的使用必须考虑到与其他武器系统的系统使用，考察武器在作战环境下的作战效能。开展多武器的联合仿真就显得十分必要，但是不同的武器涉及不同领域的专业支持，在一个研究所里很难开发出联合作战仿真环境中的全部仿真程序，各个研究所必须加强技术合作，发挥各自的优势，组建成规模更大的联合仿真系统。因此，上述不同仿真系统间的互联多数仅实现了在仿真过程中的实时数据层面的交互，缺乏整体性，不能够适用于大规模的联合仿真。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种联合仿真系统和方法，不仅实现了在仿真过程中的实时数据层面的交互，并且具有良好的整体性，能够适用于大规模的联合仿真。

第一方面，本发明实施例提供了一种联合仿真系统，该系统包括：至少两个独立仿真系统和交互系统，其中，

每一个独立仿真系统分别与交互系统连接；

每一个独立仿真系统包括：协议适配模块和协同数据管理模块；

交互系统，用于实现每一个独立仿真系统之间数据的传输；

协议适配模块，用于将除自身以外的其他每一个独立仿真系统由交互系统发送的a协议数据转换为自身独立仿真系统的b协议数据，以使在每一个独立仿真系统之间形成数据互通；

协同数据管理模块，用于管理仿真资源，并按照预设类别和级别权限对仿真资源进行区分，以及同步除自身以外的其他每一个独立仿真系统中的共享仿真资源的共享索引，以使在每一个独立仿真系统中建立仿真任务，实施联合仿真任务。该系统包括：至少两个独立仿真系统和交互系统，其中，

每一个独立仿真系统分别与交互系统连接；

每一个独立仿真系统包括：协议适配模块和协同数据管理模块；

交互系统，用于实现每一个独立仿真系统之间数据的传输；

协议适配模块，用于将除自身以外的其他每一个独立仿真系统由交互系统发送的a协议数据转换为自身独立仿真系统的b协议数据，以使在每一个独立仿真系统之间形成数据互通；

协同数据管理模块，用于管理仿真资源，并按照预设类别和级别权限对仿真资源进行区分，以及同步除自身以外的其他每一个独立仿真系统中的共享仿真资源的共享索引，以使在每一个独立仿真系统中建立仿真任务，实施联合仿真任务。

优选地，每一个独立仿真系统进一步包括：协同想定编辑模块，用于多人协同制作想定实体对象与仿真资源之间的关联，编辑并确定仿真想定。

优选地，每一个独立仿真系统进一步包括：协同导演控制模块和数据库，其中，协同导演控制模块，用于根据仿真想定在每一个独立仿真系统中部署目标索引，以使每一个独立仿真系统根据目标索引在数据库中下载相应的仿真资源到计算节点。

优选地，每一个独立仿真系统进一步包括：协同运行部署模块，用于根据预设的权限配置和目标索引，对仿真资源进行部署，并启动和管控仿真任务。

优选地，每一个独立仿真系统均为分布式仿真系统。

第二方面，一种联合仿真方法，该方法包括：

通过交互系统实现每一个独立仿真系统之间数据的传输；

通过协议适配模块将除自身以外的其他每一个独立仿真系统由交互系统发送的a协议数据转换为自身独立仿真系统的b协议数据，以使在每一个独立仿真系统之间形成数据互通；

通过协同数据管理模块管理仿真资源，并按照预设类别和级别权限对仿真资源进行区分，以及同步除自身以外的其他每一个独立仿真系统中的共享仿真资源的共享索引，以使在每一个独立仿真系统中建立仿真任务，实施联合仿真任务。

优选地，当每一个独立仿真系统包括协同想定编辑模块时，

该方法进一步包括：通过协同想定编辑模块多人协同制作想定实体对象与仿真资源之间的关联，编辑并确定仿真想定。

优选地，当每一个独立仿真系统包括：协同导演控制模块和数据库时，

该方法进一步包括：通过协同导演控制模块根据仿真想定在每一个独立仿真系统中部署目标索引，以使每一个独立仿真系统根据目标索引在数据库中下载相应的仿真资源到计算节点。

优选地，当每一个独立仿真系统包括协同运行部署模块时，

该方法进一步包括：通过协同运行部署模块根据预设的权限配置和目标索引，对仿真资源进行部署，并启动和管控仿真任务。

优选地，每一个独立仿真系统均为分布式仿真系统。

本发明实施例提供了一种联合仿真系统和方法，通过交互系统将每一个独立仿真系统进行连通，从而实现了在每一个独立仿真系统中建立联合仿真模型，并依据联合仿真模型实施联合仿真任务。因此，本发明不仅实现了在仿真过程中每一个独立仿真系统的实时数据层面的交互，并且具有良好的整体性，能够适用于大规模的联合仿真。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实施例提供的一种联合仿真系统的结构示意图；

图2是本发明一个实施例提供的一种联合仿真方法的工作流程图；

图3是本发明一个实施例提供的一种协同数据管理模块进行仿真模型索引同步的结构示意图；

图4是本发明一个实施例提供的一种协同导演控制模块仿真部署的结构示意图；

图5是本发明一个实施例提供的一种协议适配的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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的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。

本发明实施例提供了一种联合仿真系统，该系统可以包括：至少两个独立仿真系统和交互系统，其中，

每一个独立仿真系统分别与交互系统连接；

每一个独立仿真系统包括：协议适配模块和协同数据管理模块；

交互系统，用于实现每一个独立仿真系统之间数据的传输；

协议适配模块，用于将除自身以外的其他每一个独立仿真系统由交互系统发送的a协议数据转换为自身独立仿真系统的b协议数据，以使在每一个独立仿真系统之间形成数据互通；

协同数据管理模块，用于管理仿真资源，并按照预设类别和级别权限对仿真资源进行区分，以及同步除自身以外的其他每一个独立仿真系统中的共享仿真资源的共享索引，以使在每一个独立仿真系统中建立仿真任务，实施联合仿真任务。

在该实施例中，通过交互系统将每一个独立仿真系统进行连通，从而实现了在每一个独立仿真系统中建立联合仿真模型，并依据联合仿真模型实施联合仿真任务。因此，本发明不仅实现了在仿真过程中每一个独立仿真系统的实时数据层面的交互，并且具有良好的整体性，能够适用于大规模的联合仿真。

为更清楚说明本发明的技术方案，以多个研究所加强技术合作，发挥各自的优势，组建大规模的多武器的联合仿真系统为例，请参考图1对本发明实施例提供的联合仿真系统进行详细介绍。

在下述实施例中，为了满足联合仿真的需求，在传统的分布式仿真系统的基础上进行功能改进，增加了协同数据管理模块、协同想定编辑模块、协同导演控制模块、协同运行部署模块、协议转换适配模块等五个模块，形成专业的独立仿真系统，支持各研究所或实验室基于现有分布式仿真系统的基础上实现保护知识产权的互联互通，实现异地各专业研究所、实验室的模型、数据、仿真工具等仿真资源共享。

该实施例提供的联合仿真系统，通过部署多个独立仿真系统，并通过一种通用的仿真协议将多个独立仿真系统进行联合，实现数据交换互通、运行控制互通、模型服务互通。其功能由协同数据管理模块、协同想定编辑模块、协同导演控制模块、协同运行部署模块、协议转换适配模块实现。其中，

协同数据管理模块：负责本地模型资源的基本信息的管理、协同模型的信息发布，模型按照类别、使用级别权限等进行划分；获取各协同方的可支持协同的模型信息，并且进行管理；

协同想定编辑模块：多人的协同想定制作想定实体对象与各研究所协同仿真模型资源的关联；

协同导演控制模块：负责导控台与各协同节点之间的通信；下载软件模型资源到运行节点，启动半实物装备、实装等设备；反馈各节点的运行状态信息。

协同运行部署模块：根据权限配置，控制每一个独立仿真系统自主部署其仿真模型和仿真数据资源。

协议适配模块：支持不同仿真协议间的数据转换。

在该实施例中，多个研究所或实验室可以分布在同一城市也可以不在同一城市，彼此之间使用以太网连接起来，不同研究所或实验室内的节点可以通过网络实现数据交互。支持多种专业模型联合参与仿真，提高仿真的真实性。构建统一的公共仿真体系架构，多协议的适配接口，实现不同研究所或实验室之间分布式联合仿真。支持实物、半实物、数字模型多种形态模型的联合仿真试验。支持异地仿真系统数据交互功能。支持模型的资源保护知识产权下的共享使用。

值得说明的是，建模模块、sdk模块、态势显示模块、记录回放模块和计算评估模块中的一个或多个都是传统的分布式仿真系统中的组成部分。

如图2所示，本发明施例提供了一种利用上述实施例中提供的联合仿真系统进行联合仿真的方法。该联合仿真能够实现多个独立仿真系统间进行联合仿真；并且能够保证各个独立仿真系统内部管理自身的模型及其资源，具体实现方案如下：

(1)各个独立仿真系统首先通过各自建模工具进行联合仿真模型的开发，并将模型存放到各自的系统数据库中。

在进行模型创建的过程中需要将进行联合仿真的模型设置为“共享”状态，默认情况下模型的状态为“不共享”。完成建模后需要制定仿真建模的控制端和运行端，任何一个独立仿真系统均被制定为控制端系统。而相对于控制端的其他独立仿真系统就为运行端系统。

(2)仿真建模的控制端通过协同数据管理模块进行仿真模型索引的同步。

同步过程请参考图3，协同数据管理模块将其他独立仿真系统的数据库中指定为“共享”的模型信息同步到自身的系统数据库中。该协同数据管理模块仅同步模型信息，并不同步具体的模型运行程序。如果在建模中设置模型为“不共享”状态，那么模型同步模块将不对其进行同步。

(3)协同想定编辑模块进行想定编辑过程中创建同步模型相应的实体模型来进行想定编辑。

(4)通过导演控制模块中的仿真部署将各个运行端的模型索引信息部署到各个运行端的节点。

部署过程请参考图4，dwk运行部署模块会根据模型索引信息到各个运行端系统的数据库中下载相应的模型到其计算节点中。

(5)仿真控制端的导演控制模块启动模型进行仿真，并进行仿真的运行、暂停、快进、慢进等控制。

(6)在仿真运行过程中，通过协议适配模块实现各个独立仿真系统的数据互通。

请参考图5，研究所x的仿真协议hla1516，经过协议适配模块转换为研究所y的仿真协议hla1.3。同样，研究所y的仿真协议hla1.3，经过协议适配模块转换为研究所x的仿真协议hla1516。

在该实施例中，联合仿真系统支持数据库，并可对数据库内的仿真资源(仿真模型，配置文件等资源)进行共享使用，为完成一项仿真试验任务，可利用多单位、多部门的专业资源。在资源或模型使用上，设置是否共享的权限。一部分资源设置为共享，远程的研究所可通过网络提取全部共享资源的索引信息，但是不能下载其核心的仿真资源。利用共享资源的索引信息可完成联合想定的编辑，运行阶段必须指定共享资源在原研究所内的计算机上运行。共享资源运行产生的交互数据，可通过网络传递给远程的研究所内其他的仿真节点，从而实现联合仿真系统的协同运行。为满足不同应用和需求的仿真，提供一组组件化模型开发和构建环境，支持战场环境模型、装备实体模型和作战规则等cgf模型开发，同时支持开发构建装备级、平台级和编队级的实体模型。联合仿真系统中部署的各个节点采用对等模式，没有绝对的主控端，每一个部署节点均可发起仿真请求，其他节点配合仿真试验。

值得说明的是，研究所1分系统、研究所2分系统、……、研究所n分系统均为独立仿真系统。例如：可以是船所分系统、系统所分系统和航空所分系统等独立仿真系统。

本发明实施例提供了一种可读介质，该可读介质可以包括：执行指令，当存储控制器的处理器执行所述执行指令时，所述存储控制器执行上述任一实施例中所述的联合仿真方法。

本发明实施例提供了一种存储控制器，该存储控制器可以包括：处理器、存储器和总线；

所述处理器和所述存储器通过所述总线连接；

所述存储器，当所述存储控制器运行时，所述处理器执行所述存储器存储的所述执行指令，以使所述存储控制器执行上述任一实施例所述的联合仿真方法。

综上，本发明的各实施例，至少具有如下有益效果：

1、在本发明的实施例中，通过交互系统将每一个独立仿真系统进行连通，从而实现了在每一个独立仿真系统中建立联合仿真模型，并依据联合仿真模型实施联合仿真任务。因此，本发明不仅实现了在仿真过程中每一个独立仿真系统的实时数据层面的交互，并且具有良好的整体性，能够适用于大规模的联合仿真。

2、在本发明的实施例中，实现了：异地异构分布：开展联合仿真不同的研究所分布在不同城市，彼此之间使用以太网连接起来。不同研究所内的仿真子节点可以通过网络实现数据交互；多种专业联合：支持多种专业模型联合参与仿真，提高仿真的真实性；资源共享需求：联合仿真系统支持数据库，并可对数据库内的仿真资源(仿真模型，配置文件等资源)进行共享使用，为完成一项仿真试验任务，可利用多单位、多部门的专业资源；保护知识产品：在资源或模型使用上，设置是否共享的权限。一部分资源设置为共享，远程的研究所可通过网络提取全部共享资源的索引信息，但是不能下载其核心的仿真资源。利用共享资源的索引信息可完成联合想定的编辑，运行阶段必须指定共享资源在原研究所内的计算机上运行。共享资源运行产生的交互数据，可通过网络传递给远程的研究所内其他的仿真子节点，从而实现联合仿真系统的协同运行；模型形态多样：为满足不同应用和需求的仿真，提供一组组件化模型开发和构建环境，支持战场环境模型、装备实体模型和作战规则等cgf模型开发，同时支持开发构建装备级、平台级和编队级的实体模型；试验能力对等：联合仿真系统中部署的各个节点采用对等模式，没有绝对的主控端，每一个部署节点均可发起仿真请求，其他节点配合仿真试验。

3、在本发明的实施例中，构建统一的公共仿真体系架构，多协议的适配接口，实现不同研究所/实验室之间分布式联合仿真；支持实物、半实物、数字模型多种形态模型的联合仿真试验；支持异地仿真系统数据交互功能；支持模型的资源保护知识产权下的共享使用。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二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因素。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。

最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。