基于交互对象模型动态配置的混合实时性LVC仿真集成方法技术

本发明专利技术基于交互对象模型动态配置的混合实时性LVC仿真集成方法步骤如下：1)对其中的仿真对象定义状态属性，描述该对象在仿真空间中的状态；2)根据交互行为的特点按照交互仿真实时性要求对交互仿真模型进行分类；3)对仿真交互进行建模，确定仿真交互过程的通讯模式，最后将交互仿真代码封装到独立的交互对象模型中；4)仿真应用程序使用本地类维护依存于该仿真应用程序的仿真对象的状态；5)仿真应用程序根据仿真需要调用不同的交互对象模型；6)在交互发生之后，相关的仿真对象根据交互结果将自身的仿真状态推进到交互结束的时刻，未因交互而发生改变的仿真状态值，保持不变。

Hybrid real-time LVC simulation integration method based on dynamic configuration of interactive object model

【技术实现步骤摘要】
基于交互对象模型动态配置的混合实时性LVC仿真集成方法
本专利技术基于交互对象模型动态配置的混合实时性LVC仿真集成方法，属于仿真

技术介绍
LVC仿真是指实物(live)、虚拟(Virtual)、构造(Construct)相结合的仿真。实现LVC仿真需要基于分布式仿真支撑架构实现底层通信，并且采用网关、适配器、包装器等技术实现异构仿真资源的封装与集成。LVC系统要求仿真系统必须按照1：1时钟速度推进。国外典型的LVC体系架构为TENA，国内有TISA、Josim等。与半实物仿真系统和数学仿真系统相比，LVC仿真应用系统的网络通信条件非常有限且空间分布复杂异常复杂，这导致了LVC仿真应用系统的交互仿真难以统一配置，同时LVC仿真对象难以在统一的逻辑时间控制下进行仿真推进。采用传统的仿真集成模式，所有的仿真交互采用统一的通信信道与实现方式，采用统一的时间步长在全局逻辑时间控制下进行仿真集成，在规模很小的情况下就会导致系统死锁，无法正常开展仿真应用。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供基于交互对象模型动态配置的混合实时性LVC仿真集成方法，解决了同一时间步长的LVC仿真应用系统难以实现大规模集成的问题。本专利技术的技术方案是：基于交互对象模型动态配置的混合实时性LVC仿真集成方法，包括以下步骤：1)针对LVC仿真应用系统，对其中的仿真对象定义状态属性，描述该对象在仿真空间中的状态；2)根据交互行为的特点按照交互仿真实时性要求对交互仿真模型进行分类，在建模过程中分别实现；3)基于LVC仿真中间件的远程方法调用功能，根据仿真交互的实时性要求对仿真交互进行建模，确定仿真交互过程的通讯模式，最后将交互仿真代码封装到独立的交互对象模型中；该对象模型挂载到交互承受者所依存的仿真应用程序上4)在LVC仿真运行时，仿真应用程序使用本地类维护依存于该仿真应用程序的仿真对象的状态；所述本地类指LVC仿真中间件用来声明和维护仿真实体属性值的数据结构；5)在仿真推进过程中，仿真应用程序根据仿真需要调用不同的交互对象模型，通过远程方法调用功能将交互的发起者ID和交互参数传递到交互的承受者所依存的仿真应用程序中，在交互仿真计算的过程中，对承受者的状态进行修改，之后将交互结果返回给交互的发起者；6)在交互发生之后，相关的仿真对象根据交互结果将自身的仿真状态推进到交互结束的时刻，未因交互而发生改变的仿真状态值，保持不变。所述的仿真对象对应着逻辑靶场中一个特定的物体，其名称和状态属性在仿真系统中具备唯一性，在仿真过程中一个仿真对象的状态属性变量不会产生出超出原始定义内容和范围的状态属性值。所述交互仿真实时性要求为：交互仿真过程中，交互参数从交互发起者传输到交互承受者，完成计算之后在返回交互发起者的总时间满足仿真真实性要求。所述LVC仿真应用系统为针对特定应用需求而构建的分布式仿真计算机及软件系统，包含实物live、虚拟Virtual、构造Construct相结合的仿真，基于LVC仿真中间件实现底层通信，针对试验训练问题的具体问题集成多种“实装对象”、“半实物对象”和“数学仿真对象”。所述LVC仿真中间件为TENA类的中间件，采用Corba作为地产通信机制，使用对象模型作为为通讯语义基础，通过匿名发布订阅和远程方法调用实现仿真对象之间的互操作。所述的交互对象模型将交互参数作为输入，将交互仿真计算的过程封装为一个动态链接库，挂载在交互承受者所依存的仿真应用程序中；在仿真运行过程中，交互仿真对象模型被交互发起者订阅并通过远程方法调用机制调用，在调用的过程中，交互仿真对象模型的实时性要求分类对应着基于不同的通信通道的实现方式。所述的远程方法调用功能的实现通过CORBA的RMI实现，由Stub和Skeleton两部分完成，在远程方法调用的过程中，订阅者端通过Stub与CORBA的ORB进行交互，发布者通过CORBA的Skeleton与ORB进行交互，通过Stub和Skeleton实现对发布者的方法调用。所述的本地类作为变量池，该变量池只能由该仿真应用程序在本地访问，用于维护依存于该仿真应用程序的全部仿真对象的状态属性。所述的基于不同的通信通道的实现方式为：特定类型的交互对象模型在编程的过程中确定了不同的通信实现方式，该方式为不同速率的以太网或WIFI或4G或5G，支持TCP/IP或实时TCP/IP的通信方式。所述的混合实时性LVC仿真集成方法为：仿真应用系统中存在实时性要求不同的交互仿真过程，这些交互仿真过程基于不同的仿真通信信道实现；同时仿真过程中不存在统一推进的逻辑时间或逻辑步长，LVC仿真应用系统的仿真时间推进基于仿真交互造成的仿真状态属性变化进行，即交互发生的时刻，对仿真实体的状态变化进行改变，这种改变引起仿真时间的推进。所述交互对象模型包括不同实体间的交互和实体自身与实体自身的交互。本专利技术与现有技术相比的优点在于：本专利技术采用了交互对象模型动态配置的混合实时性LVC仿真集成技术方案，有效的实现了LVC仿真系统解耦，提高了LVC仿真应用系统的集成规模和总体可靠性。(1)现有的分布式仿真系统，交互仿真和仿真对象的状态维护耦合在一个计算机程序中，本专利技术将交互仿真封装到对象模型，和仿真对象实现解耦，有效的降低了仿真对象之间的无效数据通信。(2)现有的分布式仿真系统，同一个系统必须采取统一的网络通信方式，本专利技术基于交互对实时性的不同需求，独立编写实现方式、选择通信方案并封装到对象模型中，可以按需调用有限的通讯资源，在通讯资源受限的情况下，实现仿真规模提升。(3)现有的分布式仿真系统，按照统一的仿真步长推进，本系统基于交互的结果进行仿真对象的状态更新，实现了时间按需推进，有效降低了仿真对象状态更新造成的通信负担。附图说明图1为本专利技术交互流程示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细的描述：针对LVC仿真应用系统，对其中的仿真对象定义状态属性，描述该对象在仿真空间中的状态。于仿真对象对应着逻辑靶场中一个特定的物体，例如一名士兵、一辆坦克或一架飞机。仿真对象的名称和状态属性在仿真系统中具备唯一性，在仿真过程中一个仿真对象的状态属性变量不会产生出超出原始定义内容和范围的状态属性值。在整个仿真过程中，某一仿真对象的状态属性变量的数量不会发生变化且其取值的类型和范围不会超出预计。LVC仿真应用系统，是指实物live、虚拟Virtual、构造Construct相结合的仿真，基于LVC仿真中间件实现底层通信，针对试验训练问题的具体问题集成多种“实装对象”、“半实物对象”和“数学仿真对象”等异构仿真资源。LVC仿真中间件是指TENA类的中间件，例如VITA、TISA、Josim等，其特征在于采用Corba作为地产通信机制，使用对象模型作为为通讯语义基础，通过匿名发布订阅和远程方法调用实现仿真对象之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于交互对象模型动态配置的混合实时性LVC仿真集成方法，其特征在于包括以下步骤：/n1)针对LVC仿真应用系统，对其中的仿真对象定义状态属性，描述该对象在仿真空间中的状态；/n2)根据交互行为的特点按照交互仿真实时性要求对交互仿真模型进行分类，在建模过程中分别实现；/n3)基于LVC仿真中间件的远程方法调用功能，根据仿真交互的实时性要求对仿真交互进行建模，确定仿真交互过程的通讯模式，最后将交互仿真代码封装到独立的交互对象模型中；该对象模型挂载到交互承受者所依存的仿真应用程序上/n4)在LVC仿真运行时，仿真应用程序使用本地类维护依存于该仿真应用程序的仿真对象的状态；所述本地类指LVC仿真中间件用来声明和维护仿真实体属性值的数据结构；/n5)在仿真推进过程中，仿真应用程序根据仿真需要调用不同的交互对象模型，通过远程方法调用功能将交互的发起者ID和交互参数传递到交互的承受者所依存的仿真应用程序中，在交互仿真计算的过程中，对承受者的状态进行修改，之后将交互结果返回给交互的发起者；/n6)在交互发生之后，相关的仿真对象根据交互结果将自身的仿真状态推进到交互结束的时刻，未因交互而发生改变的仿真状态值，保持不变。/n...

【技术特征摘要】
1.基于交互对象模型动态配置的混合实时性LVC仿真集成方法，其特征在于包括以下步骤：
1)针对LVC仿真应用系统，对其中的仿真对象定义状态属性，描述该对象在仿真空间中的状态；
2)根据交互行为的特点按照交互仿真实时性要求对交互仿真模型进行分类，在建模过程中分别实现；
3)基于LVC仿真中间件的远程方法调用功能，根据仿真交互的实时性要求对仿真交互进行建模，确定仿真交互过程的通讯模式，最后将交互仿真代码封装到独立的交互对象模型中；该对象模型挂载到交互承受者所依存的仿真应用程序上
4)在LVC仿真运行时，仿真应用程序使用本地类维护依存于该仿真应用程序的仿真对象的状态；所述本地类指LVC仿真中间件用来声明和维护仿真实体属性值的数据结构；
5)在仿真推进过程中，仿真应用程序根据仿真需要调用不同的交互对象模型，通过远程方法调用功能将交互的发起者ID和交互参数传递到交互的承受者所依存的仿真应用程序中，在交互仿真计算的过程中，对承受者的状态进行修改，之后将交互结果返回给交互的发起者；
6)在交互发生之后，相关的仿真对象根据交互结果将自身的仿真状态推进到交互结束的时刻，未因交互而发生改变的仿真状态值，保持不变。


2.根据权利要求1所述的基于交互对象模型动态配置的混合实时性LVC仿真集成方法，其特征在于：所述的仿真对象对应着逻辑靶场中一个特定的物体，其名称和状态属性在仿真系统中具备唯一性，在仿真过程中一个仿真对象的状态属性变量不会产生出超出原始定义内容和范围的状态属性值。


3.根据权利要求1所述的基于交互对象模型动态配置的混合实时性LVC仿真集成方法，其特征在于：所述交互仿真实时性要求为：交互仿真过程中，交互参数从交互发起者传输到交互承受者，完成计算之后在返回交互发起者的总时间满足仿真真实性要求。


4.根据权利要求1所述的基于交互对象模型动态配置的混合实时性LVC仿真集成方法，其特征在于：所述LVC仿真应用系统为针对特定应用需求而构建的分布式仿真计算机及软件系统，包含实物live、虚拟Virtual、构造Construct相结合的仿真，基于LVC仿真中间件实现底层通信，针对试验训练问题的具体问题集成多种“实装对象”、“半实物对象”和“数学仿真对象”。


5.根据权利要求1所述所述的基于交互对象模型动态配置的混合实时性LVC仿真集成方法，其特征在于：所述LVC仿真中间件为TE...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓路，贾长伟，刘佳，王立伟，刘闻，汪宏昇，张恒，董志明，谭亚新，范锐，张冶，王颖昕，
申请(专利权)人：中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11