面向服务的大型舰船作战模型集成方法技术

本发明专利技术涉及面向服务的大型舰船作战模型集成方法，该方法包括：1、构建服务规则模块、2、对舰船作战模型数据集的应用程序进行封装，形成服务中间件模块，对原有模型中所涉及各级作战单元按照规则中的层次进行划分，并针对各级模型和消息编写其服务调用接口，形成服务应用；3、利用规则完成对服务应用描述的验证，并将服务应用发布至注册中心模块、4～7、构建多粒度服务调用的智能体模块，根据描述信息中的多粒度服务触发事件内容生成智能体，添加或者删除作战单元模型对应的服务引用，并构建数据一致性维护模块，利用构建完成的各模块完成作舰船作战模型的集成。本发明专利技术实现模型间数据传输的性能优化，提升系统响应速度。

【技术实现步骤摘要】
面向服务的大型舰船作战模型集成方法
本专利技术涉及模型仿真
，具体涉及一种面向服务的大型舰船作战模型集成方法。
技术介绍
进入21世纪，高新技术迅猛发展和广泛应用，推动了武器装备的发展和作战方式的演变。在现在高新技术海战条件下，海上大型舰船编队作战对象可能分布在大范围立体空间中，具有快速性、隐蔽性和战术灵活性，编队进行作战时，发起的攻击具备使用不同的武器、从不同的方向、不同的高/深度、分不同的波次等特点。为了实现对大型舰船作战的模拟，已经针对大型舰船作战方针所涉及的武器及传感器研制了相应作战计算机模型及软件，但是，在具体实现时，这些模型和软件往往以各自的武器装备为中心，没有统一的标准和规范进行指导，所采用的程序开发语言也各不相同，所得到系统的开放性、可扩展性和可重用性还存在不足，特别在未来大型舰船作战过程中，各作战单元将组成一个无缝连接的信息网络体系，各级作战人员基于该网络交流作战信息，了解战场态势，指挥实施作战。因此，有必要按照体系作战标准要求构建大型舰船作战模型集成系统。现阶段大型舰船作战模型集成系统开发还存在以下两大问题，首先是模型间的异构问题，不同的作战系统采用的描述术语集合、设计语言和开发平台间存在显著的差异，数据的统一性没法保证，不同系统的之间无法进行数据共享。而重新开发一个涵盖海军所有装备及兵种并贯穿战略、战役、战术和武器平台的作战系统平台工作量巨大，且不利于现有系统的重用，浪费经费和时间。因此，有必要在保持现有大型舰船作战数据模型的异构型的基础上实现异构模型间的集成。其次是在模型运行过程中，系统往往将所有的作战单元加入模拟的过程，如在非交战情况下的舰艇模拟航行过程中，舰艇模型中的武器单元也保持在运行状态，使得模型的复杂度和所消耗的仿真系统资源很高，造成系统资源浪费，当系统很庞大时，可能会导致消息长度过长、系统无法及时处理、传输延时增加、系统的可信度降低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种面向服务的大型舰船作战模型集成方法，以便实现异构分布式环境下舰船作战软件的仿真研究。为解决上述技术问题，本专利技术公开的一种面向服务的大型舰船作战模型集成方法，其特征在于，它包括如下步骤：步骤1：制定服务协议的统一规则，该服务协议的统一规则以XML-Schema的形式进行编写，以便对XML格式的服务描述信息和服务消息协议进行验证，从而对领域内异构数据模型的互操作和调用的交互消息及功能描述确定统一的格式规范；所述服务协议的统一规则包括：服务实现和服务接口定义标准和多粒度服务触发事件的定义标准，上述服务协议的统一规则形成了服务规则模块；所述服务实现和服务接口定义标准是利用网络服务描述语言(WSDL，WebServicesDescriptionLanguage)的通用描述对服务实现定义和服务接口定义给出标准，该标准按照舰船作战模型的不同层次对服务的粒度进行划分，划分为三级作战模型，第一级为舰船作战编队，第二级为武器平台，第三为武器和武器传感器，采用上述三级作战模型对服务粒度进行划分，并对每级服务所传输的消息类型划分为静态属性消息、公共态势消息和私有态势消息，静态属性消息、公共态势消息和私有态势消息的区别如下：所述静态属性消息为用于传输各级作战单元的战术技术指标数据，这些数据不会随着作战情况的变化而发生改变，如各类作战单元的尺寸、武器射程、雷达探测范围等；所述公共态势消息用于传输各级作战单元公有的态势数据，态势数据包括战场环境的气象情况、敌我双方火力、战损及位置信息，所述公有的态势数据为多层级作战模型中保持一致的消息；所述私有态势消息用于传输某个作战单元独有的态势数据；步骤2：依据步骤1制定的服务规则模块，采用服务作为中间件的方法对现有舰船作战模型数据集的应用程序进行封装，形成服务中间件模块，对现有的舰船作战模型数据集中所涉及的各级作战单元按照步骤1中制定的服务实现和服务接口定义标准中的舰船作战模型层次进行划分，并对每个舰船作战模型层次中的每个舰船作战模型定义每个舰船作战模型的静态属性消息、公共态势消息和私有态势消息，并针对所有的舰船作战模型以及所有舰船作战模型的静态属性消息、公共态势消息和私有态势消息编写服务调用接口，形成服务应用，依据服务规则模块编写服务描述，完善服务描述中服务实现和服务接口定义，使得作战集成系统使用者能够使用统一的表示和访问方法获取数据，并在服务描述中添加多粒度服务的切换节点的定义，动态向系统添加或者从系统删除对应的作战模型的服务调用；步骤3：利用步骤1形成的服务实现和服务接口定义标准和多粒度服务触发事件的定义标准构建的服务规则模块，实现对XML格式的服务描述文件的验证，验证通过后的服务应用发布至注册中心模块；步骤4：获取舰船作战应用场景客户端中用户所调用的服务，利用所获取服务的URL地址向注册中心模块发起请求，获取服务对应的描述信息，定义用户所调用的服务集合为S＝{s1,s2,s3…sn}，服务所对应的服务描述信息的集合为W＝{w1,w2,w3…wi，…wn},服务集合S中每一个服务si与服务集合W每一个服务描述wi对应，利用服务si对应的URL地址可在注册中心模块获取相应的服务描述wi；步骤5：分别读取每个服务描述wi内的每一个多粒度服务触发事件信息，构成多粒度服务触发事件的集合，定义多粒度服务触发事件信息的集合为H＝{h1,h2,…hj，…hm}，H中每一个hj表示一个多粒度服务触发事件信息，定义hj＝{{QSj},{Fj},{QGj}},其中{QSj}为多粒度服务触发事件信息hj的开始状态，即服务切换前系统运行的服务集合，{Fj}为多粒度服务触发事件信息hj的感知条件，为系统发生服务切换事件对应的临界判定条件构成的集合，{QGj}为多粒度服务触发事件信息hj的结束状态，为添加或者删除服务调用后系统运行的服务集合，利用触发事件集合H构建形成多粒度服务调用的智能体(Agent)模块，其中每一个触发事件hj对应一个相应的智能体，智能体在运行过程中，当感知条件{Fj}得到满足时，智能体将采取添加或者删除服务集合的行为从而使得舰船作战应用场景客户端中的服务集合状态由hj的开始状态{QSj}转换为hj的结束状态{QGj}，从而使得战场消息的获取动态变化，当所有智能体构建完毕后，通过动态调用服务的变化对战场环境的各类变化做出相应的反应，上述动态调用服务的变化是指满足感知条件{Fj}的触发条件，反应是指采取添加或者删除服务集合的行为从而使得运行环境中的服务集合状态由hj的开始状态{QSj}转换为hj的结束状态{QGj}；步骤6：当智能体触发事件采取添加或者删除服务集合的行为后，数据一致性维护模块通过协调，添加或者删除的服务引用对应的公共态势消息、静态属性消息和私有态势消息的传输，舰船作战应用场景客户端开始运行时，数据一致性维护模块利用注册中心模块读入所有所引用服务的描述信息W，获取每个服务引用对应的消息描述信息，定义公共态势消息的集合为It，静态属性消息的集合为Is，私有态势消息的集合为Id；若在服务集合由hj的开始状态{QSj}转换为hj的结束状态{QGj}时发生删除服务引用事件，定义为删除服务引用sd，数据一致性维护模块判定删除服务引用sd中的公共态势消息Itd是否被hj的结束状本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种面向服务的大型舰船作战模型集成方法，其特征在于，它包括如下步骤：步骤1：制定服务协议的统一规则，该服务协议的统一规则以XML‑Schema的形式进行编写，以便对XML格式的服务描述信息和服务消息协议进行验证，从而对领域内异构数据模型的互操作和调用的交互消息及功能描述确定统一的格式规范；所述服务协议的统一规则包括：服务实现和服务接口定义标准和多粒度服务触发事件的定义标准，上述服务协议的统一规则形成了服务规则模块；所述服务实现和服务接口定义标准是利用网络服务描述语言的通用描述对服务实现定义和服务接口定义给出标准，该标准按照舰船作战模型的不同层次对服务的粒度进行划分，划分为三级作战模型，第一级为舰船作战编队，第二级为武器平台，第三为武器和武器传感器，采用上述三级作战模型对服务粒度进行划分，并对每级服务所传输的消息类型划分为静态属性消息、公共态势消息和私有态势消息，静态属性消息、公共态势消息和私有态势消息的区别如下：所述静态属性消息为用于传输各级作战单元的战术技术指标数据，这些数据不会随着作战情况的变化而发生改变；所述公共态势消息用于传输各级作战单元公有的态势数据，态势数据包括战场环境的气象情况、敌我双方火力、战损及位置信息，所述公有的态势数据为多层级作战模型中保持一致的消息；所述私有态势消息用于传输某个作战单元独有的态势数据；步骤2：依据步骤1制定的服务规则模块，采用服务作为中间件的方法对现有舰船作战模型数据集的应用程序进行封装，形成服务中间件模块，对现有的舰船作战模型数据集中所涉及的各级作战单元按照步骤1中制定的服务实现和服务接口定义标准中的舰船作战模型层次进行划分，并对每个舰船作战模型层次中的每个舰船作战模型定义每个舰船作战模型的静态属性消息、公共态势消息和私有态势消息，并针对所有的舰船作战模型以及所有舰船作战模型的静态属性消息、公共态势消息和私有态势消息编写服务调用接口，形成服务应用，依据服务规则模块编写服务描述，完善服务描述中服务实现和服务接口定义，使得作战集成系统使用者能够使用统一的表示和访问方法获取数据，并在服务描述中添加多粒度服务的切换节点的定义，动态向系统添加或者从系统删除对应的作战模型的服务调用；步骤3：利用步骤1形成的服务实现和服务接口定义标准和多粒度服务触发事件的定义标准构建的服务规则模块，实现对XML格式的服务描述文件的验证，验证通过后的服务应用发布至注册中心模块；步骤4：获取舰船作战应用场景客户端中用户所调用的服务，利用所获取服务的URL地址向注册中心模块发起请求，获取服务对应的描述信息，定义用户所调用的服务集合为S＝{s1,s2,s3…sn}，服务所对应的服务描述信息的集合为W＝{w1,w2,w3…wi，…wn},服务集合S中每一个服务si与服务集合W每一个服务描述wi对应，利用服务si对应的URL地址可在注册中心模块获取相应的服务描述wi；步骤5：分别读取每个服务描述wi内的每一个多粒度服务触发事件信息，构成多粒度服务触发事件的集合，定义多粒度服务触发事件信息的集合为H＝{h1,h2,…hj，…hm}，H中每一个hj表示一个多粒度服务触发事件信息，定义hj＝{{QSj},{Fj},{QGj}},其中{QSj}为多粒度服务触发事件信息hj的开始状态，即服务切换前系统运行的服务集合，{Fj}为多粒度服务触发事件信息hj的感知条件，为系统发生服务切换事件对应的临界判定条件构成的集合，{QGj}为多粒度服务触发事件信息hj的结束状态，为添加或者删除服务调用后系统运行的服务集合，利用触发事件集合H构建形成多粒度服务调用的智能体模块，其中每一个触发事件hj对应一个相应的智能体，智能体在运行过程中，当感知条件{Fj}得到满足时，智能体将采取添加或者删除服务集合的行为从而使得舰船作战应用场景客户端中的服务集合状态由hj的开始状态{QSj}转换为hj的结束状态{QGj}，从而使得战场消息的获取动态变化，当所有智能体构建完毕后，通过动态调用服务的变化对战场环境的各类变化做出相应的反应，上述动态调用服务的变化是指满足感知条件{Fj}的触发条件，反应是指采取添加或者删除服务集合的行为从而使得运行环境中的服务集合状态由hj的开始状态{QSj}转换为hj的结束状态{QGj}；步骤6：当智能体触发事件采取添加或者删除服务集合的行为后，数据一致性维护模块通过协调，添加或者删除的服务引用对应的公共态势消息、静态属性消息和私有态势消息的传输，舰船作战应用场景客户端开始运行时，数据一致性维护模块利用注册中心模块读入所有所引用服务的描述信息W，获取每个服务引用对应的消息描述信息，定义公共态势消息的集合为It，静态属性消息的集合为Is，私有态势消息的集合为Id；若在服务集合由hj的开始状态{QSj}转换为hj的结束状态{QGj}时发生删除服...

【技术特征摘要】
1.一种面向服务的大型舰船作战模型集成方法，其特征在于，它包括如下步骤：步骤1：制定服务协议的统一规则，该服务协议的统一规则以XML-Schema的形式进行编写，以便对XML格式的服务描述信息和服务消息协议进行验证，从而对领域内异构数据模型的互操作和调用的交互消息及功能描述确定统一的格式规范；所述服务协议的统一规则包括：服务实现和服务接口定义标准和多粒度服务触发事件的定义标准，上述服务协议的统一规则形成了服务规则模块；所述服务实现和服务接口定义标准是利用网络服务描述语言的通用描述对服务实现定义和服务接口定义给出标准，该标准按照舰船作战模型的不同层次对服务的粒度进行划分，划分为三级作战模型，第一级为舰船作战编队，第二级为武器平台，第三为武器和武器传感器，采用上述三级作战模型对服务粒度进行划分，并对每级服务所传输的消息类型划分为静态属性消息、公共态势消息和私有态势消息，静态属性消息、公共态势消息和私有态势消息的区别如下：所述静态属性消息为用于传输各级作战单元的战术技术指标数据，这些数据不会随着作战情况的变化而发生改变；所述公共态势消息用于传输各级作战单元公有的态势数据，态势数据包括战场环境的气象情况、敌我双方火力、战损及位置信息，所述公有的态势数据为多层级作战模型中保持一致的消息；所述私有态势消息用于传输某个作战单元独有的态势数据；步骤2：依据步骤1制定的服务规则模块，采用服务作为中间件的方法对现有舰船作战模型数据集的应用程序进行封装，形成服务中间件模块，对现有的舰船作战模型数据集中所涉及的各级作战单元按照步骤1中制定的服务实现和服务接口定义标准中的舰船作战模型层次进行划分，并对每个舰船作战模型层次中的每个舰船作战模型定义每个舰船作战模型的静态属性消息、公共态势消息和私有态势消息，并针对所有的舰船作战模型以及所有舰船作战模型的静态属性消息、公共态势消息和私有态势消息编写服务调用接口，形成服务应用，依据服务规则模块编写服务描述，完善服务描述中服务实现和服务接口定义，使得作战集成系统使用者能够使用统一的表示和访问方法获取数据，并在服务描述中添加多粒度服务的切换节点的定义，动态向系统添加或者从系统删除对应的作战模型的服务调用；步骤3：利用步骤1形成的服务实现和服务接口定义标准和多粒度服务触发事件的定义标准构建的服务规则模块，实现对XML格式的服务描述文件的验证，验证通过后的服务应用发布至注册中心模块；步骤4：获取舰船作战应用场景客户端中用户所调用的服务，利用所获取服务的URL地址向注册中心模块发起请求，获取服务对应的描述信息，定义用户所调用的服务集合为S＝{s1,s2,s3…sn}，服务所对应的服务描述信息的集合为W＝{w1,w2,w3…wi，…wn},服务集合S中每一个服务si与服务集合W每一个服务描述wi对应，利用服务si对应的URL地址可在注册中心模块获取相应的服务描述wi；步骤5：分别读取每个服务描述wi内的每一个多粒度服务触发事件信息，构成多粒度服务触发事件的集合，定义多粒度服务触发事件信息的集合为H＝{h1,h2,…hj，…hm}，H中每一个hj表示一个多粒度服务触发事件信息，定义hj＝{{QSj},{Fj},{QGj}},其中{QSj}为多粒度服务触发事件信息hj的开始状态，即服务切换前系统运行的服务集合，{Fj}为多粒度服务触发事件信息hj的感知条件，为系统发生服务切换事件对应的临界判定条件构成的集合，{QGj}为多粒度服务触发事件信息hj的结束状态，为添加或者删除服务调用后系统运行的服务集合，利用触发事件集合H构建形成多粒度服务调用的智能体模块，其中每一个触发事件hj对应一个相应的智能体，智能体在运行过程中，当感知条件{Fj}得到满足时，智能体将采取添加或者删除服务集合的行为从而使得舰船作战应用场景客户端中的服务集合状态由hj的开始状态{QSj}转换为hj的结束状态{QGj}，从而使得战场消息的获取动态变化，当所有智能体构建完毕后，通过动态调用服务的变化对战场环境的各类变化做出相应的反应，上述动态调用服务的变化是指满足感知条件{Fj}的触发条件，反应是指采取添加或者删除服务集合的行为从而使得运行环境中的服务集合状态由hj的开始状态{QSj}转换为hj的结束状态{QGj}；步骤6：当智能体触发事件采取添加或者删除服务集合的行为后，数据一致性维护模块通过协调，添加或者删除的服务引用对应的公共态势消息、静态属性消息和私有态势消息的传输，舰船作战应用场景客户端开始运行时，数据一致性维护模块利用注册中心模块读入所有所引用服务的描述信息W，获取每个服务引用对应的消...

【专利技术属性】
技术研发人员：马良荔，覃基伟，龚立，冯泽波，王亮，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军工程大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42