多视图平台无关模型系统技术方案

本申请涉及一种多视图平台无关模型系统。所述系统包括：平台无关建模层和平台相关执行层；平台无关建模层包括：实体模型、词典模型、关系模型、数据模型、行为模型以及组件模型；分别对应实体视图、词典视图、关系视图、数据视图、行为视图和组件视图，实体模型、词典模型、关系模型、数据模型以及组件模型与代码自动生成服务模块进行数据交互，生成代码框架和可执行代码；行为模型与行为驱动引擎服务模块进行数据交互，用于在仿真过程中动态参与实体模型行为执行；仿真引擎服务模块用于实现模型之间的数据交互、事件发布、时间管理、模型驱动。采用本方法能够解决复杂系统仿真集成和开发的问题。

【技术实现步骤摘要】
多视图平台无关模型系统
本申请涉及仿真
，特别是涉及一种多视图平台无关模型系统。
技术介绍
系统仿真是研究客观世界的一种手段，它将客观实体进行抽象建模，通过研究实体组成、行为逻辑、流程、规则、交互关系等内容，从而形成一整套仿真系统。目前，关于系统仿真中的建模方法，主要有文本建模语言（如Word、Visio等）、图形化建模语言（如UML、SYSML等）和程序建模语言（如C++、java等）组成。其中，若要求所建立的模型需要具备可执行能力，则目前只有程序建模语言能够满足，实现仿真模型应对外部输入的动态表现。在仿真模型的开发与集成上，当前国外主要围绕MDA(ModelDrivenArchitecture)的思想和方法，将仿真模型中的基本信息进行抽象，形成仿真元模型，支持仿真平台无关模型(PlatformIndependentModel,PIM)和仿真平台相关模型(PlatformSpecificModel,PSM)的概念。通过仿真PIM组件的装配和部署支持复杂仿真系统模型的组合，通过统一的仿真组件对象规范和可扩展的仿真服务体系结构支持仿真试验的运行。当前在M&S(Modeling&Simulation)领域,基于MDA的思想已经用于许多项目和公用集成框架中。随着计算机技术的发展，工程层次上多领域、多组织和多层次的仿真模型开发与集成方法也获得了很大发展。2000年欧洲航天局借鉴MDA思想，将仿真模型的设计信息与运行信息相分离，提出了仿真模型可移植性规范SMP(SimulationModelPortability)，并在此基础上，于2004年提出SMP2.0，并将SMP2.0规范应用于欧洲航天技术中心的伽利略系统仿真辅助工具(GalileoSystemSimulatorFacility,GSSF)。欧洲航天运行中心的金星探测和火星探测计划，支持航天系统概念设计的协同仿真环境等工程总体论证项目中，实现了不同领域和不同组织仿真模型可持续的开发和集成。围绕对SMP规范的跟踪与研究，国防科技大学系统工程研究所经过多年的开发，研制出一个面向作战效能评估领域的柔性仿真系统Sim2000，并在此基础上开发了Sim20002.0版本。目前，涉及多领域的建模仿真主要考虑模型的集成问题。模型是仿真的核心。多领域复杂系统涉及的学科复杂以及各领域模型复杂的集成关系，这就使得一个合理有效的模型规范成为复杂系统仿真成败的关键。然而，在制定好模型的集成规范后，还需要针对不同的仿真应用配置模型接口，割裂不同子系统之间的耦合关系，做到去耦合。在SMP2中的可移植性包含两个层次：1)，仿真引擎之间模型的可移植性。通过制定仿真模型在不同仿真引擎之间的标准接口，SMP2支持不同仿真引擎之间模型的可移植性。2)，仿真模型在不同平台之间的可移植性。SMP2支持仿真模型在不同操作系统和硬件之间的可移植性。该标准定义了一系列模型开发指南，指导模型开发人员在开发过程中如何避免使用与操作系统相关的开发模型，避免调用与特定操作系统相关的API或者与硬件相关的API。虽然SMP2能很好的支持标准模型规范，但是SMP2并不能完全解决复杂系统仿真集成和开发的问题，在研究和实践过程中SMP2具有以下几点不足：1)，SMP2仿真模型可移植性规范的抽象层次较低，不易于无SMP2开发基础的人员使用；2)，SMP2模型行为描述能力较弱，无法实现代码可执行式生成；3)，SMP2目前主要运用于面向论证的集中式分析仿真，一般应用于航天和军事仿真领域，对大规模分布式仿真系统仍然存在效率低的问题，一定程度上限制了SMP2的应用范围;4)，SMP2模型集成还不是完全的模型驱动。UML是模型驱动架构(ModelDrivenArchitecture,MDA)的关键支撑技术之一，但它是一种领域无关的通用建模语言，并不提供对SMP2模型元素的支持，因此造成了缺乏规范化的概念建模和系统分析（基于UML）与模型集成相脱节的问题;5)，现有的SMP2支撑工具不具备图形化的模型实例装配能力。当前几乎所有的SMP2工具虽然能够完成可视化编辑，但是不具备图形化的模型实例装配能力，不能形象的给出各模型实例的组成和交互关系。6)，视图单一的问题，SMP2主要支持组件装配视图，在模型行为、参数、关系等表达能力上和信息描述上不足，在平台相关阶段还需要加入大量的代码逻辑，才可实现模型逻辑闭环。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够解决复杂系统仿真集成和开发的问题的多视图平台无关模型系统。一种多视图平台无关模型系统，所述系统包括：平台无关建模层和平台相关执行层；所述平台无关建模层包括：实体模型、词典模型、关系模型、数据模型、行为模型以及组件模型；所述实体模型、词典模型、关系模型、数据模型、行为模型以及组件模型分别对应实体视图、词典视图、关系视图、数据视图、行为视图和组件视图；所述平台相关执行层包括：代码自动生成服务模块、仿真引擎服务模块以及行为驱动引擎服务模块；所述实体模型用于对实体进行参数化建模，并通过所述实体视图进行表示；所述词典模型用于描述各个模型内部逻辑及模型之间交互的基本数据类型和复合数据类型，并通过所述词典视图进行表示；所述关系模型用于描述模型与模型之间的关系，并通过关系视图进行表示；所述数据模型用于描述实体模型的属性参数值，以此对实体模型进行参数化和实例化，并且通过数据视图进行表示；所述行为视图用于描述实体模型的动态行为，并通过行为视图进行表示；所述组件视图用于描述程序功能逻辑，以此实现功能建模，并通过组件视图进行表示；所述实体模型、词典模型、关系模型、数据模型以及组件模型与所述代码自动生成服务模块进行数据交互，生成代码框架和可执行代码；所述行为模型与所述行为驱动引擎服务模块进行数据交互，用于在仿真过程中动态参与实体模型行为执行；所述仿真引擎服务模块用于实现模型之间的数据交互、事件发布、时间管理、模型驱动。在其中一个实施例中，所述实体视图包括：配置端口、数据端口、服务端口、驱动端口以及状态端口；所述配置端口用于参数化建模，当读取到所述配置端口的信息时，完成初始化操作；所述数据端口用于模型之间的数据交互，发送方的所述数据端口定义为主动发送，接收方的所述数据端口定义为异步接收；所述服务端口为模型之间的远程访问端口，发起方向服务方的服务端口发送服务调用，服务方通过所述服务端口回调服务响应函数；所述驱动端口用于驱动其他模型的所述回调服务响应函数或模型内存储的回调服务响应函数；所述状态端口用于获取或者设置实体视图中各个端口的状态。在其中一个实施例中，所述词典视图用于描述元数据信息，所述元数据的数据类型包括：基本数据类型和引用数据类型；所述词典视图采用图形化的方式，通过增加字段增加所述元数据的属性，并且各个元数据通过连线确定引用关系。...

【技术保护点】
1.一种多视图平台无关模型系统，其特征在于，所述系统包括：/n平台无关建模层和平台相关执行层；/n所述平台无关建模层包括：实体模型、词典模型、关系模型、数据模型、行为模型以及组件模型；所述实体模型、词典模型、关系模型、数据模型、行为模型以及组件模型分别对应实体视图、词典视图、关系视图、数据视图、行为视图和组件视图；/n所述平台相关执行层包括：代码自动生成服务模块、仿真引擎服务模块以及行为驱动引擎服务模块；/n所述实体模型用于对实体进行参数化建模，并通过所述实体视图进行表示；/n所述词典模型用于描述各个模型内部逻辑及模型之间交互的基本数据类型和复合数据类型，并通过所述词典视图进行表示；/n所述关系模型用于描述模型与模型之间的关系，并通过关系视图进行表示；/n所述数据模型用于描述实体模型的属性参数值，以此对实体模型进行参数化和实例化，并且通过数据视图进行表示；/n所述行为视图用于描述实体模型的动态行为，并通过行为视图进行表示；/n所述组件视图用于描述程序功能逻辑，以此实现功能建模，并通过组件视图进行表示；/n所述实体模型、词典模型、关系模型、数据模型以及组件模型与所述代码自动生成服务模块进行数据交互，生成代码框架和可执行代码；/n所述行为模型与所述行为驱动引擎服务模块进行数据交互，用于在仿真过程中动态参与实体模型行为执行；/n所述仿真引擎服务模块用于实现模型之间的数据交互、事件发布、时间管理、模型驱动。/n...

【技术特征摘要】
1.一种多视图平台无关模型系统，其特征在于，所述系统包括：
平台无关建模层和平台相关执行层；
所述平台无关建模层包括：实体模型、词典模型、关系模型、数据模型、行为模型以及组件模型；所述实体模型、词典模型、关系模型、数据模型、行为模型以及组件模型分别对应实体视图、词典视图、关系视图、数据视图、行为视图和组件视图；
所述平台相关执行层包括：代码自动生成服务模块、仿真引擎服务模块以及行为驱动引擎服务模块；
所述实体模型用于对实体进行参数化建模，并通过所述实体视图进行表示；
所述词典模型用于描述各个模型内部逻辑及模型之间交互的基本数据类型和复合数据类型，并通过所述词典视图进行表示；
所述关系模型用于描述模型与模型之间的关系，并通过关系视图进行表示；
所述数据模型用于描述实体模型的属性参数值，以此对实体模型进行参数化和实例化，并且通过数据视图进行表示；
所述行为视图用于描述实体模型的动态行为，并通过行为视图进行表示；
所述组件视图用于描述程序功能逻辑，以此实现功能建模，并通过组件视图进行表示；
所述实体模型、词典模型、关系模型、数据模型以及组件模型与所述代码自动生成服务模块进行数据交互，生成代码框架和可执行代码；
所述行为模型与所述行为驱动引擎服务模块进行数据交互，用于在仿真过程中动态参与实体模型行为执行；
所述仿真引擎服务模块用于实现模型之间的数据交互、事件发布、时间管理、模型驱动。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述实体视图包括：配置端口、数据端口、服务端口、驱动端口以及状态端口；
所述配置端口用于参数化建模，当读取到所述配置端口的信息时，完成初始化操作；
所述数据端口用于模型之间的数据交互，发送方的所述数据端口定义为主动发送，接收方的所述数据端口定义为异步接收；
所述服务端口为模型之间的远程访问...

【专利技术属性】
技术研发人员：张聪，张翼，
申请(专利权)人：湖南高至科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43