一种基于云仿真技术的虚拟样机系统的构建及运行方法技术方案

本发明专利技术公开一种基于云仿真技术的虚拟样机系统构建及运行方法，该方法包括步骤：描述虚拟样机系统的构建需求信息；根据虚拟样机系统构建需求信息，在云仿真平台环境中构建虚拟样机系统；运行基于云仿真技术的虚拟样机系统。本发明专利技术所述技术方案能够有效地解决网上跨地域、跨组织的各类科研资源的动态共享、高效管理与协同应用等虚拟样机系统仿真过程中的问题，且通过采用云的创新模式理念以及服务计算、虚拟化等先进信息技术手段，能够有效地提升信息化工程资源按需共享、高效协同等方面的能力，从而有效支撑虚拟样机产品研制过程中分布、异构、跨部门协同设计研发与仿真试验。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种虚拟样机系统的构建及运行方法。更具体地，涉及一种基于云仿真技术的虚拟样机系的统构建及运行方法。
技术介绍
云仿真是一种利用网络和云仿真平台按需组织各种仿真资源构成仿真云，以提供用户各种建模与仿真服务的新的仿真模式。多种粒度资源共享和按需构建仿真服务是云仿真模式的核心特点，可改善传统的分布式虚拟样机协同仿真需要地理位置集中、系统部署繁琐、资源共享困难的弊端。传统的虚拟样机系统部署方式需要所有仿真成员节点集中在一个局域网内，在各子系统模型运行终端由各子系统专业设计师部署和控制该模型仿真成员。通常各子系统设计师的终端分属不同的办公局域网，底层网络不通，系统运行就需要在实验室集中部署，且需要各子系统设计师配合总体人员控制模型操作，才能获取虚拟样机系统仿真运行的数据。正是传统的虚拟样机系统构建方法存在上述弊端，需要利用云仿真技术解决上述问题。基于云仿真技术构建虚拟样机系统主要涉及两个方面的核心技术，一是多学科协同仿真建模技术，即通过静态结构建模、动态行为建模、运行环境建模分别实现对物理系统的建模。二是仿真运行环境自动构建技术，即将计算资源、软件资源和模型资源根据仿真任务需求进行动态组合，提供给仿真系统一个具备可直接调用状态的仿真模型的过程。因此，本专利技术提供一种基于云仿真技术的虚拟样机系统的构建及运行方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于云仿真技术的虚拟样机系统的构建及运行方法。为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案：一种基于云仿真技术的虚拟样机系统的构建及运行方法，该方法包括如下步骤：S1、描述虚拟样机系统的构建需求信息；S2、根据虚拟样机系统的构建需求信息，在云仿真运行环境中构建虚拟样机系统；S3、运行基于云仿真技术的虚拟样机系统。优选地，步骤S1进一步包括如下子步骤：S11、描述虚拟样机系统的静态结构信息；S12、描述虚拟样机系统的动态行为信息；S13、描述虚拟样机系统的运行环境信息。优选地，步骤S11进一步包括如下子步骤：采用层次化结构描述、连接信息描述和数据类型描述来描述虚拟样机系统的结构组成信息以及各分系统间的数据耦合关系信息。优选地，步骤S12进一步包括如下子步骤：在静态结构信息描述的基础上定义并描述系统结构模块的动态特性信息以及行为逻辑信息，完成对虚拟样机系统求解过程信息的描述。优选地，步骤S13中虚拟样机系统的运行环境信息进一步包括：模型的计算环境信息、仿真软件环境信息和性能需求信息。优选地，所述步骤S2进一步包括如下子步骤：S21、在云仿真运行环境中，通过虚拟化技术解除仿真模型、软件和计算节点的耦合关系，并利用虚拟机作为虚拟的计算资源取代原来的物理计算节点；S22、构建虚拟样机系统的云仿真运行环境，并在云仿真运行环境中部署虚拟样机系统。优选地，步骤S22进一步包括如下子步骤：S221、将虚拟样机系统所用到的软件工具dll程序放到部署终端操作系统的文件夹System32下，并精简程序，保留基本的可运行的程序；S222、在云仿真平台中制作虚拟机镜像模板，该模板包含仿真系统运行所需的软件；S223、安装虚拟机自动装配环境的相关软件，测试服务化引擎，并将虚拟机镜像模板注册到云仿真平台。优选地，步骤S3进一步包括如下子步骤：S31、通过浏览器进入云仿真平台；S32、提交系统仿真任务需求描述文件，创建虚拟样机系统联邦并启动时
钟；S33、将各模型成员节点装配进虚拟样机系统；S34、对虚拟机上仿真成员进行初始化；S35、运行虚拟样机系统；S36、获取虚拟样机系统的仿真结果的输出文件。优选地，步骤S33进一步包括如下子步骤：S331、输入虚拟样机系统子系统模型部署的虚拟机的IP地址；S332、输入目标保存路径；S333、分别选择该IP地址部署的各模型成员节点的工程proj文件、资源rm文件和顶层模型hml文件，并进行成员装配。优选地，步骤S34进一步包括如下子步骤：S341、输入仿真次数、仿真步长和仿真时间；S342、进行仿真预备。本专利技术的有益效果如下：本专利技术所述技术方案实现了基于云仿真技术的虚拟样机系统的信息描述、环境构建及仿真运行，能够有效地解决网上跨地域、跨组织的各类科研资源的动态共享、高效管理与协同应用等虚拟样机系统仿真过程中的问题；通过采用云的创新模式理念以及服务计算、虚拟化等先进信息技术手段，能够有效地改善信息化工程资源按需共享、高效协同等方面的不足，从而有效支撑虚拟样机产品研制过程中分布、异构、跨部门协同设计研发与仿真试验。适用于系统规模庞大、服务形式种类繁多，且具有分布、协同等复杂特点的虚拟样机系统的描述与构建，适用于国防科技领域各军工行业，并容易转化为民用技术。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。图1示出基于云仿真技术的虚拟样机系统的构建及运行方法的流程图。图2示出描述虚拟样机系统的构建需求信息的子步骤的流程图。图3示出云仿真平台中基于虚拟化技术的环境部署的示意图。图4示出描述物理系统的静态结构的示意图。图5示出描述物理系统的动态行为的示意图。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术，下面结合优选实施例和附图对本专利技术做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本专利技术的保护范围。本实施例提供的基于云仿真技术的虚拟样机系统构建及运行方法，该方法包括如下步骤：S1、描述虚拟样机系统的构建需求信息；S2、根据虚拟样机系统构建需求信息，在云仿真平台环境中构建虚拟样机系统；S3、运行基于云仿真技术的虚拟样机系统。步骤S1的具体过程为：基于云仿真的虚拟样机系统的构建需求信息的描述主要通过对虚拟样机系统中的静态结构描述、动态行为描述、运行环境描述实现对虚拟样机系统的构建需求信息的描述。其中静态结构描述采用层次化结构描述、连接信息描述和数据类型描述来描述虚拟样机系统的结构组成以及各分系统间的数据耦合关系。动态行为描述在静态结构信息描述的基础上定义并描述系统结构模块的动态特性及行为逻辑，完成对虚拟样机系统求解过程的描述。运行环境描述对虚拟样机系统组成模型的运行环境描述，从而在仿真运行时，通过解析该描述实现仿真运行环境自动构建；步骤S2的具体过程为：虚拟样机系统云仿真运行环境构建是仿真环境下不同类型的仿真资源根据相互的依赖关系动态组合过程，就是将计算资源、软件资源和模型资源根据仿真任务需求进行动态组合，提供给虚拟样机系统一个具备可直接调用状态的仿真模型的过程。具体步骤为：在云仿真运行环境中，通过虚拟化技术解除仿真模型、软件和计算节点的耦合关系，并利用虚拟机作为虚拟的计算资源取代原来的物理计算节点；构建虚拟样机系统的云仿真运行环境，并在所述的云仿真运行环境中部署虚拟样机系统。如图3所示，虚拟样机系统中各成员之间与仿真相关数据仍通过RTI传输；步骤S3的具体过程为：通过浏览器提交系统仿真任务需求描述文件；云仿真支撑平台后台解析仿真任务模型运行环境需求，选择满足条件的虚拟机，创建虚拟样机系统仿真运行环境；提交虚拟样机子系统仿真任务模型，云仿真平台将模型部署在构建好的虚拟机中；通过浏览器的操控界面，控制整个仿真过程，包括仿真的初始化、开始、暂停、继续、停止等，执本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于云仿真技术的虚拟样机系统的构建及运行方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：S1、描述虚拟样机系统的构建需求信息；S2、根据所述虚拟样机系统的构建需求信息，在云仿真运行环境中构建虚拟样机系统；S3、运行基于云仿真技术的虚拟样机系统。

【技术特征摘要】
1.一种基于云仿真技术的虚拟样机系统的构建及运行方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：S1、描述虚拟样机系统的构建需求信息；S2、根据所述虚拟样机系统的构建需求信息，在云仿真运行环境中构建虚拟样机系统；S3、运行基于云仿真技术的虚拟样机系统。2.根据权利要求1所述的基于云仿真技术的虚拟样机系统的构建及运行方法，其特征在于，所述步骤S1进一步包括如下子步骤：S11、描述虚拟样机系统的静态结构信息；S12、描述虚拟样机系统的动态行为信息；S13、描述虚拟样机系统的运行环境信息。3.根据权利要求2所述的基于云仿真技术的虚拟样机系统的构建及运行方法，其特征在于，所述步骤S11进一步包括如下子步骤：采用层次化结构描述、连接信息描述和数据类型描述来描述虚拟样机系统的结构组成信息以及各分系统间的数据耦合关系信息。4.根据权利要求2所述的基于云仿真技术的虚拟样机系统的构建及运行方法，其特征在于，所述步骤S12进一步包括如下子步骤：在静态结构信息描述的基础上定义并描述系统结构模块的动态特性信息以及行为逻辑信息，完成对虚拟样机系统求解过程信息的描述。5.根据权利要求2所述的基于云仿真技术的虚拟样机系统的构建及运行方法，其特征在于，所述步骤S13中虚拟样机系统的运行环境信息进一步包括：模型的计算环境信息、仿真软件环境信息和性能需求信息。6.根据权利要求1所述的基于云仿真技术的虚拟样机系统的构建及运行方法，其特征在于，所述步骤S2进一步包括如下子步骤：S21、在云仿真运行环境中，通过虚拟化技术解除仿真模型、软件和计算节点的耦合关系，并利用虚拟机作为虚拟的计算资源取代原来的物理计算节点；S22...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶栾，
申请(专利权)人：北京仿真中心，
类型：发明
国别省市：北京;11