用于虚拟试验的资源组合式虚拟综合自然环境架构与方法技术

本发明专利技术公开了一种用于虚拟试验的资源组合式虚拟综合自然环境架构与方法，包括包括资源存储与管理子系统、综合自然环境构建子系统以及综合自然环境运行服务子系统。能够通过任意组合的方式形成虚拟试验所需要的复杂自然环境，提高了虚拟综合环境资源的生成效率和利用率。虚拟综合自然环境架构的提出补充了现有技术中复杂环境条件下虚拟试验能力的不足，提高了虚拟试验的逼真度和可信度，对装备试验领域的发展起到重要的推进作用。

【技术实现步骤摘要】
用于虚拟试验的资源组合式虚拟综合自然环境架构与方法
本专利技术涉及虚拟试验体系
，特别涉及一种用于虚拟试验的资源组合式虚拟综合自然环境架构与方法。
技术介绍
虚拟试验技术是一种新兴的试验技术，能够有效缩短装备研制时间，减少研制费用，所以近年来在我国装备研制的任务中重要程度稳步提升。虚拟试验离不开虚拟环境，作为承载虚拟试验任务载体的试验空间-综合自然环境空间的构建是虚拟试验的关键技术之一。在我国以往的虚拟试验任务中，综合自然环境空间的构建往往是将试验所需的环境资源和特定的试验对象绑定在专门为特定试验任务定制的软件之中。这样的组织形式造成了组成综合自然环境空间的环境数据，环境模型以及环境效应模型的不可重复利用，对试验资源造成了严重的浪费，并且难以实现复杂虚拟自然环境的生成。国际上针对虚拟试验中试验资源不可重复利用的问题提出了HLA、TENA等框架，但对于大多数试验任务所共有的虚拟环境部分并没有统一的提炼出来，形成可服务于各试验架构的独立内容。针对虚拟试验技术的核心能力之一的综合自然环境的构建研究的偏少。因此，如何构建综合自然环境以及如何重复利用环境资源、如何得到可自由组合环境资源的虚拟综合自然环境架构与方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于虚拟试验的资源组合式虚拟综合自然环境架构针对现有技术的缺点，具体方案如下：一种用于虚拟试验的资源组合式虚拟综合自然环境架构，包括资源存储与管理子系统、综合自然环境构建子系统以及综合自然环境运行服务子系统；所述资源存储与管理子系统，用于存储基础环境资源，包括环境数据、环境模型、环境效应模型、试验环境空间方案；所述综合自然环境构建子系统，用于选择并下载所述基础环境资源，构建试验所需的试验环境空间方案，并存储更新所述环境数据和所述试验环境空间方案；所述综合自然环境运行服务子系统，用于接收环境数据服务请求和环境效应计算服务请求，并加载所述基础环境资源向试验任务提供环境数据服务和环境效应计算服务。优选的，所述资源存储与管理子系统采用基于浏览器和服务器架构模式的资源仓库管理系统进行基础环境资源的存储，与综合自然环境构建子系统之间具有上传与下载接口，与管理子系统与综合自然环境运行服务子系统之间具有下载接口。优选的，所述综合自然环境构建子系统包括：构建素材信息管理模块，对所述基础环境资源进行解析加载，并获取素材信息；素材信息可视化模块，根据素材信息生成素材候选区，所述素材信息以环境资源图标的形式在素材候选区进行显示，素材候选区用于素材信息的查看、以及素材的拖拽选择；素材配置模块，对被选择的素材信息进行配置，并保存配置信息；综合自然环境空间实时显示模块，根据被选择的素材信息，在指定的试验空间区域创建虚拟试验综合自然环境空间并提供三维空间显示；任务分析模块，根据所述配置信息进行检查判断任务类型，进行任务处理，生成试验环境空间方案，并完成试验环境空间方案中新的节点分配。优选的，所述综合自然环境运行服务子系统包括，中间件接口，用于接收环境数据服务请求以及环境效应计算服务请求，包括TENA接口、HLA接口和DDS接口；环境空间索引模块，解析试验环境空间方案，获取综合自然环境空间的描述信息，根据试验环境空间方案中节点分配内容访问资源存储与管理子系统，下载需要的基础环境资源，将综合自然环境空间的描述信息与基础环境资源组合形成环境空间索引；效应计算服务模块，对环境效应计算服务请求进行效应请求分析，并根据请求的不同路径区域，结合在环境空间索引模块中查询的环境空间中的环境信息进行相应的效应处理，并返回最终结果；环境数据服务模块，根据环境数据服务请求的不同规模，结合在环境空间索引模块中查询的环境空间中的环境信息进行相应的数据请求处理，提供包括点位数据、区域数据、线路数据以及动态数据的数据服务。本专利技术还提供了一种用于虚拟试验的资源组合式虚拟综合自然环境的方法，包括如下步骤：存储基础环境资源的步骤，所述基础环境资源包括环境数据、环境模型、环境效应模型、试验环境空间方案；选择并下载所述基础环境资源，构建试验所需的试验环境空间方案，并存储更新所述环境数据和所述试验环境空间方案的步骤；接收环境数据服务请求和环境效应计算服务请求，并加载所述基础环境资源向试验任务提供环境数据服务和环境效应计算服务的步骤。优选的，采用基于浏览器和服务器架构模式进行基础环境资源的存储。优选的，选择并下载所述基础环境资源，构建试验所需的试验环境空间方案，并存储更新所述环境数据和所述试验环境空间方案的步骤具体包括：对所述基础环境资源进行解析加载，并获取素材信息的步骤；根据素材信息生成素材候选区，所述素材信息以环境资源图标的形式在素材候选区进行显示，在素材候选区进行素材信息的查看、以及素材的拖拽选择的步骤；对被选择的素材信息进行配置，并保存配置信息的步骤；根据被选择的素材信息，在指定的试验空间区域创建虚拟试验综合自然环境空间并提供三维空间显示的步骤；根据所述配置信息进行检查判断任务类型，进行任务处理，生成试验环境空间方案，并完成试验环境空间方案中新的节点分配的步骤。优选的，根据所述配置信息进行检查判断任务类型，进行任务处理，生成试验环境空间方案，并完成试验环境空间方案中新的节点分配的步骤具体包括：对环境空间内环境数据资源配置信息进行查询，以及与配置前的所述素材信息进行对比的步骤；检查环境资源所占环境空间范围是否进行整体平移、与原有范围是子集、交集或并集的关系的步骤；检查环境数据资源在环境空间中的粒度是否发生变化，与原有粒度是否为倍数关系的步骤；检查环境数据资源内包含的环境属性种类变化的步骤；环境数据资源为环境资源的一种，内部可包含多种环境属性如温度、压强、风速等。检查模型生成标志位，判断是否需要调用环境数据模型生成的步骤；环境模型资源为环境资源的一种，内部包含可以生成某些种环境属性数据的工程模型，通过调用环境模型资源里的环境模型进行环境数据生成。判断生成任务类型的步骤，所述任务类型包括平移、切割、插值与模型生成；根据不同任务类型进行相应任务处理的步骤。优选的，接收环境数据服务请求和环境效应计算服务请求，并加载所述基础环境资源向试验任务提供环境数据服务和环境效应计算服务的步骤具体包括：接收环境数据服务请求以及环境效应计算服务请求的步骤；解析试验环境空间方案，获取综合自然环境空间的描述信息，根据试验环境空间方案中节点分配内容访问资源存储与管理子系统，下载需要的基础环境资源，将综合自然环境空间的描述信息与基础环境资源组合形成环境空间索引的步骤；对环境效应计算服务请求进行效应请求分析，并根据请求的不同路径区域，结合在环境空间索引模块中查询的环境空间中的环境信息进行相应的效应处理，并返回最终结果的步骤；根据环境数据服务请求的不同规模，结合在环境空间索引模块中查询的环境空间中的环境信息进行相应的数据请求处理，提供包括点位数据、区域数据、线路数据以及动态数据的数据服务的步骤。优选的，根据环境数据服务请求的不同规模，结合在环境空间索引模块中查询的环境空间中的环境信息进行相应的数据请求处理，提供包括点位数据、区域数据、线路数据以及动态数据的数据服务的步骤具体包括：环境效应计算服务请求信号保存到请求队列之中，并进行请求种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于虚拟试验的资源组合式虚拟综合自然环境架构，其特征在于，包括资源存储与管理子系统、综合自然环境构建子系统以及综合自然环境运行服务子系统；所述资源存储与管理子系统，用于存储基础环境资源，包括环境数据、环境模型、环境效应模型、试验环境空间方案；所述综合自然环境构建子系统，用于选择并下载所述基础环境资源，构建试验所需的试验环境空间方案，并上传存储至所述资源存储与管理子系统；所述综合自然环境运行服务子系统，用于接收环境数据服务请求和环境效应计算服务请求，并加载所述基础环境资源向试验任务提供环境数据服务和环境效应计算服务。

【技术特征摘要】
1.一种用于虚拟试验的资源组合式虚拟综合自然环境架构，其特征在于，包括资源存储与管理子系统、综合自然环境构建子系统以及综合自然环境运行服务子系统；所述资源存储与管理子系统，用于存储基础环境资源，包括环境数据、环境模型、环境效应模型、试验环境空间方案；所述综合自然环境构建子系统，用于选择并下载所述基础环境资源，构建试验所需的试验环境空间方案，并上传存储至所述资源存储与管理子系统；所述综合自然环境运行服务子系统，用于接收环境数据服务请求和环境效应计算服务请求，并加载所述基础环境资源向试验任务提供环境数据服务和环境效应计算服务。2.根据权利要求1所述的一种用于虚拟试验的资源组合式虚拟综合自然环境架构，其特征在于，所述资源存储与管理子系统采用基于浏览器和服务器架构模式的资源仓库管理系统进行基础环境资源的存储，与综合自然环境构建子系统之间具有上传与下载接口，与管理子系统与综合自然环境运行服务子系统之间具有下载接口。3.根据权利要求1所述的一种用于虚拟试验的资源组合式虚拟综合自然环境架构，其特征在于，所述综合自然环境构建子系统包括：构建素材信息管理模块，对所述基础环境资源进行解析加载，并获取素材信息；素材信息可视化模块，根据素材信息生成素材候选区，所述素材信息以环境资源图标和名称的形式在素材候选区进行显示，素材候选区用于素材信息的查看、以及素材的拖拽选择；素材配置模块，对被选择的素材信息进行配置，并保存配置信息；综合自然环境空间实时显示模块，根据被选择的素材信息，在指定的试验空间区域创建虚拟试验综合自然环境空间并提供三维空间显示；任务分析模块，根据所述配置信息进行检查判断任务类型，进行任务处理，生成试验环境空间方案，并完成试验环境空间方案中新的节点分配。4.根据权利要求1所述的一种用于虚拟试验的资源组合式虚拟综合自然环境架构，其特征在于，所述综合自然环境运行服务子系统包括，中间件接口，用于接收环境数据服务请求以及环境效应计算服务请求，包括TENA接口、HLA接口和DDS接口；环境空间索引模块，解析试验环境空间方案，获取综合自然环境空间的描述信息，根据试验环境空间方案中节点分配内容访问资源存储与管理子系统，下载需要的基础环境资源，将综合自然环境空间的描述信息与基础环境资源组合形成环境空间索引；效应计算服务模块，对环境效应计算服务请求进行效应请求分析，并根据请求的不同路径区域，结合在环境空间索引模块中查询的环境空间中的环境信息进行相应的效应处理，并返回最终结果；环境数据服务模块，根据环境数据服务请求的不同规模，结合在环境空间索引模块中查询的环境空间中的环境信息进行相应的数据请求处理，提供包括点位数据、区域数据、线路数据以及动态数据的数据服务。5.一种用于虚拟试验的资源组合式虚拟综合自然环境的方法，其特征在于，包括如下步骤：存储基础环境资源的步骤，所述基础环境资源包括环境数据、环境模型、环境效应模型、试验环境空间方案；选择并下载所述基础环境资源，构建试验所需的试验环境空间方案，并存储更新所述环境数据和所述试验环境空间方案的步骤；接收环境数据服务请求和环境效应计算服务请求，并加载所述基础环境资源向试验任务提供环境数据服务和环境效应计算服务的步骤。6.根据权利要求5所述的一种用于虚拟试验的资源组合式虚拟综合...

【专利技术属性】
技术研发人员：林连雷，姜守达，董弘健，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23