一种多节点综合仿真系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种多节点综合仿真系统及方法。该系统包括场景仿真模块、仿真主控制模块、网络仿真模块、信道传输仿真模块和实物平台。方法为：场景仿真模块按预设脚本运行，产生格式化消息；各个节点按场景脚本在指定地图上行进，在运行过程中，如发现环境变化，则通知仿真主控制程序调整信道传输仿真模块中链路模型；信道传输仿真模块通过仿真主控制程序转换接收场景仿真模块发送的数据信息；通过网络仿真模块将数据包的丢包情况实时反馈给仿真主控制模块，仿真主控制模块根据丢包情况映射到场景仿真各个节点推演流程，模拟复杂环境下数据传输对场景仿真的影响，形成仿真闭环。本发明专利技术满足了多种综合仿真的需要，降低了系统开发周期和难度。

A multi node integrated simulation system and method

【技术实现步骤摘要】
一种多节点综合仿真系统及方法
本专利技术涉及系统仿真软件
，特别是一种多节点综合仿真系统及方法。
技术介绍
随着移动通信网络、物联网飞速发展，网络规模数和复杂度快速上升，硬件设备研制成本高、开发周期长、纠错成本高，通过硬件设备堆叠的方式完成网络功能验证越来越困难。一般在硬件设备研制前，先进行场景应用、网络协议、通信协议等模块仿真，用以评估方案是否满足设计要求，以减少后期研制风险；而具体模块仿真时都会针对场景应用、网络层、物理层等协议算法进行分层、分模块仿真，也即：(1)利用VR-Force等场景仿真软件，可对战术指挥训练、兵力生成以及人在回路中的模拟训练等进行仿真模拟；(2)利用OPNET、QualNet、NS等网络仿真软件，对路由协议、接入控制算法等进行多用户节点仿真，可对网络负载、端到端延迟、接入成功率等进行仿真模拟；(3)利用MATLAB、Simulink等数字信号仿真软件，对调制解调、编解码、扩频解扩、上下变频、链路模型等进行仿真模拟。上述各仿真软件能够在评估方案是否满足设计要求、指导系统研制实现等方面发挥积极作用，但对于各模块之本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多节点综合仿真系统，其特征在于，包括场景仿真模块、仿真主控模块、网络仿真模块、信道传输仿真模块和实物平台；/n所述场景仿真模块，采用VR-Force仿真软件实现，模拟战术级通信网络仿真场景，并模拟多种传感器数据生成作为业务原始数据源，对包括城市空间、山地、丛林、岛屿的复杂地形及恶劣电磁环境下的网络运用进行仿真模拟，为实际使用提供参考建议；/n所述仿真主控模块，包括消息处理器、状态控制模块及仿真性能统计模块，用于完成包括目标轨迹、己方状态、协同控制、指挥命令、网管信令、传感器原始数据的各类数据的格式化处理及指令映射、仿真剧情脚本设计、性能统计；/n所述网络仿真模块，采用OPNET或Qua...

【技术特征摘要】
1.一种多节点综合仿真系统，其特征在于，包括场景仿真模块、仿真主控模块、网络仿真模块、信道传输仿真模块和实物平台；
所述场景仿真模块，采用VR-Force仿真软件实现，模拟战术级通信网络仿真场景，并模拟多种传感器数据生成作为业务原始数据源，对包括城市空间、山地、丛林、岛屿的复杂地形及恶劣电磁环境下的网络运用进行仿真模拟，为实际使用提供参考建议；
所述仿真主控模块，包括消息处理器、状态控制模块及仿真性能统计模块，用于完成包括目标轨迹、己方状态、协同控制、指挥命令、网管信令、传感器原始数据的各类数据的格式化处理及指令映射、仿真剧情脚本设计、性能统计；
所述网络仿真模块，采用OPNET或QualNet仿真软件，用于完成无线自组网网络协议仿真、MAC接入算法仿真以及密集节点组网情况下对网络容量、信道阻塞进行仿真；
所述信道传输仿真模块，用于完成调制解调、编解码、信号检测、信道模型的仿真，并提供外部接口适配；
所述实物平台，用于仿真系统的通信、组网应用，实现算法功能仿真到实物平台演示验证，并将真实环境影响引入仿真系统。


2.根据权利要求1所述的多节点综合仿真系统，其特征在于，所述场景仿真模块，具体如下：
所述场景仿真模块，模拟任务场景变化，根据预设任务脚本及地图特性，将包括城市空间、山地、丛林、岛屿的复杂地形特征通过仿真主控模块传递给信道传输仿真模块，由信道传输仿真模块评估计算出相应的误码率或者分组成功率曲线，再折算出相应的格式化消息丢包率或链路中断，并在此基础上推演时变通信链路变化对任务场景仿真的影响。


3.根据权利要求1所述的多节点综合仿真系统，其特征在于，所述仿真主控模块，包括消息处理器、状态控制模块及仿真性能统计模块，其中：
所述消息处理器，将包括目标轨迹、己方状态、协同控制、指挥命令、网管信令、传感器原始数据的各类数据进行格式化转换，并对格式化后的数据进行融合、协同处理，包括对指控类、传感器数据类消息的融合、处理及封装，并适配各种不同模块接口；
所述状态控制模块，用于实现场景逻辑、剧情脚本设计及状态转换功能，通过网络接口实现与VR-FORCES层、网络层、物理层的对接；
所述仿真性能统计模块，用于对系统仿真性能指标，包括网络传输时延、业务传输时延、波形加卸载时间进行仿真结果收集与统计，然后将相应统计数据汇总进行仿真数据分析与评估。


4.根据权利要求1所述的多节点综合仿真系统，其特征在于，所述网络仿真模块中，无线自组网网络协议仿真包括：
1)初始化：包括读取配置参数、初始化全局变量和为变量分配内存空间；
2)空闲状态：等待服务状态，不做任何操作；
3)结束：仿真结束，生成统计文件和释放被占用的内存；
4)接收信道传输仿真模块数据：接收、处理来自信道传输仿真模块的报文数据，按接口协议标准解析、过滤报文；
5)发送业务数据：按接口协议将通信仿真数据解析处理后，送往场景仿真模块、仿真主控模块；
6)接收业务数据：接收并处理来自场景仿...

【专利技术属性】
技术研发人员：张周，王彤彤，武欣桐，桑玮，郄志鹏，闫野，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院，天津滨海人工智能军民融合创新中心，
类型：发明
国别省市：北京;11