一种仿真模型的构建及其校准方法技术

本发明专利技术公开了一种仿真模型的构建，包括以下步骤：控制单元从装备存储单元加载包括功率系数脚本文件、飞行控制脚本文件、发动机脚本文件的装备数据；控制单元将存储在装备数据存储单元的装备数据加载后，以所述加载的装备数据为基础，生成并存储装备运动力学仿真模型；本发明专利技术根据加载包括功力系数脚本文件、飞行控制脚本文件和发动机脚本文件等的脚本文件形态的飞机数据，以此为基础进行模拟构成模型，即在多种飞机模型中，通过想要使用的飞机数据加载生成仿真模型，并以此为基础进行模拟，将多种飞机模型一次性加载，对每个机型生成仿真模型，与模拟的方式相比，可以更有效地使用资源，降低开发费用。

【技术实现步骤摘要】
一种仿真模型的构建及其校准方法
本专利技术涉及仿真模型
，更具体地说，它涉及一种仿真模型的构建。
技术介绍
一般而言，作战模拟可分为实地军事演习、现场实验、沙盘作业、图上作业、战争对策、计算机模拟等几种类型。采用虚拟现实技术不仅为研究战争提供了科学的方法，使研究的进程更加逼真、更加接近于实战，实现作战过程的仿真模拟，而且使研究的结果更加可信，从而有利于提高指挥艺术和作战技能。计算机作战模拟是把对抗的全过程结构组成和大部分规定事先编人计算机程序，然后用计算机语言描述战斗过程，并用计算机进行处理的一种新型模拟方法。通过计算机作战模拟，不仅可以在严谨的科学基础上对新的作战理论原则、作战行动规则进行多方位的论证，并通过模拟对抗，计算各军、兵种部队的攻防作战能力，经过比较挑出最佳作战方案，而且可以使指挥员置于陆、海、空、天、电五维全方位的作战空间，从而摆脱二维空间的思维枷锁，使指挥艺术得到更充分的发挥；现有技术中的作战模拟的仿真的主要问题在于仿真模型的复用性较低，导致开发成本较高。
技术实现思路
本专利技术提供一种仿真模型的构建，解决相关技术中的技术问题。根据本专利技术的一个方面，提供了一种仿真模型的构建，包括以下步骤：S1，控制单元从装备存储单元加载包括功率系数脚本文件、飞行控制脚本文件、发动机脚本文件的装备数据；S2，控制单元将存储在装备数据存储单元的装备数据加载后，以所述加载的装备数据为基础，生成并存储装备运动力学仿真模型；S3，控制单元判断是否增加模拟条件，如果需要增加模拟条件，则进入下一步骤，如果不需要增加模拟条件，则将当前装备运动力学仿真模型输出到模拟结果存储单元；S4，加载模拟条件重构装备运动力学仿真模型，返回步骤S3；所述装备数据存储单元，其用于存储装备运动力学仿真模型的构成要素：功率系数脚本文件、飞行控制脚本文件、发动机脚本文件的装备数据；所述控制单元，将存储在装备数据存储单元的装备数据加载后，以所述加载的装备数据为基础，生成并存储装备运动力学仿真模型；所述模拟结果存储单元，其用于输入从控制单元输出的模拟结果以及装备运动力学仿真模型。进一步地，所述装备数据包含为了构成装备运动力学仿真模型而使用的公式、变量和特征信息。进一步地，所述控制单元还能够基于所述装备运动力学仿真模型进行模拟实验，将模拟试验的模拟结果输出到模拟结果存储单元。进一步地，所述装备数据统一采用XML内容格式的脚本。进一步地，所述控制单元包括：数据提取单元，其用于调取装备数据；仿真生成单元，其基于数据提取单元的装备数据生成运动力学仿真模型；模拟运行单元，其用于基于运动力学仿真模型进行模拟实验。进一步地，所述控制单元加载从飞机数据存储单元中加载的飞机数据中包含的引擎脚本文件；控制单元根据上述加载的引擎脚本文件生成引擎模型；控制单元决定是否追加发动机模型，如果追加则进入下一步骤，如果不追加发动机模型则控制单元输出上一步骤生成的发动机模型到模拟结果存储单元；如果决定追加发动机模型，控制单元设置发动机模型类型，基于发动机模型类型加载发送机性能脚本文件，设定发动机性能，设定发动机模型安装位置以及方向之后重构引擎模型。进一步地，所述控制单元加载从飞机数据存储单元中加载的飞机数据中包含的功率系数脚本文件；控制单元根据上述加载的功率系数脚本文件生成飞机功率系数模型；控制单元决定是否追加飞机标准轴的附加影响因素，如果追加则进入下一步骤，如果不追加飞机标准轴的附加影响因素则控制单元输出上一步骤生成的发动机模型到模拟结果存储单元；如果决定追加飞机标准轴的附加影响因素，控制单元基于飞机标准轴的附加影响因素设定功率变量之后重构飞机功率系数模型。根据本专利技术的一个方面，提供了一种仿真模型的构建的校准方法，包括以下步骤：校准单元判断是否需要校准装备运动力学仿真模型，如果需要校准则进入下一步骤，如果不需要校准则终止步骤；校准单元从校准数据库中加载装备实际运行数据是选择与模拟结果相同类型的装备实际运行数据；根据校准单元从校准数据库中加载装备实际运行数据筛选获得参照装备实际运行数据，基于参照装备实际运行数据和模拟结果对装备运动力学仿真模型进行校正。进一步地，所述根据校准单元从校准数据库中加载装备实际运行数据筛选获得参照装备实际运行数据包括：选择的与模拟结果相同类型的装备实际运行数据与模拟结果共同组成运行-参数矩阵，矩阵中包含模拟结果以及与模拟结果相同类型的装备实际运行数据的运行参数p；给定参数集P，其中表示模拟结果以及与模拟结果相同类型的装备实际运行数据中某一参数的平均值；模拟结果a与某一装备实际运行数据b的相似度计算公式如下:由Top-N原则选出最接近模拟结果的N个装备实际运行数据作为参照装备实际运行数据；基于参照装备实际运行数据和模拟结果对装备运动力学仿真模型进行校正。进一步地，所述校准数据库，其用于存储装备实际运行数据；所述校准单元，其用于从校准数据库中加载装备实际运行数据，并基于加载的装备实际运行数据校准模拟结果存储单元存储的装备运动力学仿真模型。本专利技术的有益效果在于：本专利技术根据加载包括功力系数脚本文件、飞行控制脚本文件和发动机脚本文件等的脚本文件形态的飞机数据，以此为基础进行模拟构成模型，即在多种飞机模型中，通过想要使用的飞机数据加载生成仿真模型，并以此为基础进行模拟，将多种飞机模型一次性加载，对每个机型生成仿真模型，与模拟的方式相比，可以更有效地使用资源，降低开发费用。本专利技术另一方面通过对于仿真模型的模拟结果与实际运行数据的匹配对其进行校正，获得更加具有真实意义的仿真模型的仿真结果。附图说明图1是本专利技术实施例的仿真模型的构建方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例的仿真模型的构建方法应用于引擎的流程示意图；图3是本专利技术实施例的仿真模型的构建方法应用于飞机功率模型的流程示意图；图4是本专利技术实施例的仿真模型的构建系统的模块图；图5是本专利技术实施例的模拟结果与参照装备实际运行数据的推力的函数图。图中：装备数据存储单元10、控制单元20、模拟结果存储单元30、校准数据库40、校准单元50、数据提取单元21、仿真生成单元22、模拟运行单元23、实际数据提取单元51、实际数据筛选单元52、校正单元53。具体实施方式现在将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解，讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题，并非是对权利要求书中所阐述的保护范围、适用性或者示例的限制。可以在不脱离本说明书内容的保护范围的情况下，对所讨论的元素的功能和排列进行改变。各个示例可以根据需要，省略、替代或者添加各种过程或组件。例如，所描述的方法可以按照与所描述的顺序不同的顺序来执行，以及各个步骤可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种仿真模型的构建，其特征在于，包括以下步骤：/nS1，控制单元从装备存储单元加载包括功率系数脚本文件、飞行控制脚本文件、发动机脚本文件的装备数据；/nS2，控制单元将存储在装备数据存储单元的装备数据加载后，以所述加载的装备数据为基础，生成并存储装备运动力学仿真模型；/nS3，控制单元判断是否增加模拟条件，如果需要增加模拟条件，则进入下一步骤，如果不需要增加模拟条件，则将当前装备运动力学仿真模型输出到模拟结果存储单元；/nS4，加载模拟条件重构装备运动力学仿真模型，返回步骤S3；/n所述装备数据存储单元，其用于存储装备运动力学仿真模型的构成要素：功率系数脚本文件、飞行控制脚本文件、发动机脚本文件的装备数据；/n所述控制单元，将存储在装备数据存储单元的装备数据加载后，以所述加载的装备数据为基础，生成并存储装备运动力学仿真模型；/n所述模拟结果存储单元，其用于输入从控制单元输出的模拟结果以及装备运动力学仿真模型。/n

【技术特征摘要】
1.一种仿真模型的构建，其特征在于，包括以下步骤：
S1，控制单元从装备存储单元加载包括功率系数脚本文件、飞行控制脚本文件、发动机脚本文件的装备数据；
S2，控制单元将存储在装备数据存储单元的装备数据加载后，以所述加载的装备数据为基础，生成并存储装备运动力学仿真模型；
S3，控制单元判断是否增加模拟条件，如果需要增加模拟条件，则进入下一步骤，如果不需要增加模拟条件，则将当前装备运动力学仿真模型输出到模拟结果存储单元；
S4，加载模拟条件重构装备运动力学仿真模型，返回步骤S3；
所述装备数据存储单元，其用于存储装备运动力学仿真模型的构成要素：功率系数脚本文件、飞行控制脚本文件、发动机脚本文件的装备数据；
所述控制单元，将存储在装备数据存储单元的装备数据加载后，以所述加载的装备数据为基础，生成并存储装备运动力学仿真模型；
所述模拟结果存储单元，其用于输入从控制单元输出的模拟结果以及装备运动力学仿真模型。


2.根据权利要求1所述的一种仿真模型的构建，其特征在于，所述装备数据包含为了构成装备运动力学仿真模型而使用的公式、变量和特征信息。


3.根据权利要求1所述的一种仿真模型的构建，其特征在于，所述控制单元还能够基于所述装备运动力学仿真模型进行模拟实验，将模拟试验的模拟结果输出到模拟结果存储单元。


4.根据权利要求1所述的一种仿真模型的构建，其特征在于，所述装备数据统一采用XML内容格式的脚本。


5.根据权利要求1或3所述的一种仿真模型的构建，其特征在于，所述控制单元包括：
数据提取单元，其用于调取装备数据；
仿真生成单元，其基于数据提取单元的装备数据生成运动力学仿真模型；
模拟运行单元，其用于基于运动力学仿真模型进行模拟实验。


6.根据权利要求1所述的一种仿真模型的构建，其特征在于，所述控制单元加载从飞机数据存储单元中加载的飞机数据中包含的引擎脚本文件；
控制单元根据上述加载的引擎脚本文件生成引擎模型；
控制单元决定是否追加发动机模型，如果追加则进入下一步骤，如果不追加发动机模型则控制单元输出上一步骤生成的发动机模型到模拟结果存储单元；
如果决定追加发动机模型，控制单元设置发动机模型类型，基于发...

【专利技术属性】
技术研发人员：高暠，
申请(专利权)人：南京仁谷系统集成有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32