基于元模型的仿真领域装备实体组件化建模方法和系统技术方案

本申请公开了基于元模型的仿真领域装备实体组件化建模方法和系统，将元建模与组件化建模相结合，对装备仿真实体从其物理属性、行为属性以及任务可靠性属性等维度划分为不同模型组件；设计一组完备的元数据表征实体各个维度属性，采用基于XML语言描述的元模型表示协议松耦合地完成各组件建模；在仿真实验拟制后，绑定各组件进行实体实例化。建模方法将数据、规则、算法松耦合，提高了模型的重用性、可扩展性，适用于面向不同仿真实验任务需要灵活配置装备仿真实体模型的场景，并可推广到仿真领域如生产、物流等方向，推动仿真建模资源共享、提升建模水平。提升建模水平。提升建模水平。

【技术实现步骤摘要】
基于元模型的仿真领域装备实体组件化建模方法和系统


[0001]本申请属于仿真实体建模领域，具体涉及基于元模型的仿真领域装备实体组件化建模方法和系统。

技术介绍

[0002]近年来，模拟仿真技术在军事领域的应用方兴未艾，使得军事作训水平有了质的飞跃。但其在后装保障方面的应用较少，这种现状与后装保障信息化建设需求不匹配。建模是模拟仿真的基石，后装保障领域仿真技术的应用首先要解决的是实体建模问题。现有的后装保障仿真实体建模缺乏体系化的方法论指导，从而导致其模型中数据、规则与算法紧耦合，模型局限于某些特定需求，缺乏通用性。同时建模过程缺乏统一的标准协议，各个单位闭门造车，重复建模，耗费大量人力物力。总之，现有方法低下的建模效率限制了后装保障仿真技术的应用，不满足后装保障仿真现实需求。
[0003]传统后装保障仿真实体建模多采用面向对象的建模技术，其建模思路贴近于人类认识世界的思维方式，以仿真对象为中心进行模型数据抽象。采用这种面向对象的传统方法进行实体建模易于人类操作与理解，但实体数据未能根据其功能属性实现良好抽象，容易出现类爆炸情况。组件化建模方法则采用面向组件的建模技术，按照仿真对象属性特征把该对象拆解为不同组件，一个组件是对其固有功能属性或所承担任务属性等的封装。组件化建模可较好地完成实体数据分类，实现对象拆解与封装，提高模型重用性。

技术实现思路

[0004]本申请提出了基于元模型的仿真领域装备实体组件化建模方法和系统，将后装保障仿真实体模型分为物理属性、行为属性、任务可靠性属性三类组件，基于元模型描述各个组件模型，在仿真实验设计完成后再将所需组件进行绑定，聚合为完整的实体模型。
[0005]为实现上述目的，本申请提供了如下方案：
[0006]基于元模型的仿真领域装备实体组件化建模方法,包括如下内容：
[0007]采集待测试的数据；
[0008]基于所述待测试的数据进行数据预处理操作，获取元数据；
[0009]基于所述元数据进行属性建模，获取待测试组件的仿真实体属性建模结果；
[0010]基于所述待测试组件的仿真实体属性建模结果，进行仿真实体模型绑定处理，获取仿真实体模型；
[0011]对所述仿真实体模型进行实例化，获取仿真结果。
[0012]优选的，所述属性建模包括：仿真实体物理属性建模、仿真实体行为属性建模和任务可靠性建模。
[0013]优选的，所述仿真实体物理属性建模中属性类型包括：基本型和复合型；
[0014]所述复合型包括：实体类型、枚举类型和自定义类型；
[0015]所述实体类型包括：包含实体主键，可通过主键在实体实例管理器中查找到对应
实体，用于表示本实体所挂载实体、装配实体或所属实体等的实体间关系；
[0016]所述枚举类型包括：可选属性值列表和属性值，可用于表示级别枚举类型、装备状态枚举类型和装备工作单元枚举类型；
[0017]所述自定义类型包括：可用于用户常用的属性列表，方便属性重用。
[0018]优选的，所述仿真实体行为属性建模的方法包括：通过行为树进行实体行为建模，生成行为组件，并构建事件模型，用于行为利用事件机制进行实体间交互。
[0019]优选的，所述任务可靠性建模的方法包括：通过可靠性框图算法进行装备任务执行可靠性建模，生成实体模型任务可靠性组件。
[0020]优选的，所述仿真实体模型绑定处理的方法包括：
[0021]通过绑定装备物理组件与其所执行任务对应的行为组件、任务可靠性组件，绑定通过关联模型GUID实现。
[0022]优选的，所述仿真实体模型进行实例化的方法包括：将所述仿真实体模型输入实例化工厂，通过克隆方法输出实体实例，并采用实例管理器进行实例管理，完成建模流程，并通过实体实例加载到仿真引擎运行，输出仿真结果。
[0023]本申请还提出了一种基于元模型的仿真领域装备实体组件化建模系统，
[0024]包括：元数据采集模块、仿真实体属性建模模块、仿真实体模型绑定处理模块和仿真实体模型实例化模块；
[0025]所述元数据采集模块用于采集待测试的元数据；
[0026]所述仿真实体属性建模模块用于基于所述元数据进行属性建模，获取待测试组件的仿真实体属性建模结果；
[0027]所述仿真实体模型绑定处理模块基于所述待测试组件的仿真实体属性建模，进行仿真实体模型绑定处理，获取仿真实体模型；
[0028]所述仿真实体模型实例化模块用于对所述仿真实体模型进行实例化，获取仿真结果。
[0029]优选的，所述仿真实体属性建模模块中所述待测试组件的仿真实体属性建模包括：仿真实体物理属性建模、仿真实体行为属性建模和任务可靠性建模。
[0030]优选的，所述仿真实体属性建模模块中所述仿真实体行为属性建模的方法包括：通过行为树进行实体行为建模，生成行为组件，并构建事件模型，用于行为利用事件机制进行实体间交互。
[0031]本申请的有益效果为：本申请公开了基于元模型的仿真领域装备实体组件化建模方法和系统，元模型通过采用XML语言描述，支持用户自定义属性结构，模型与代码相分离，便于模型修改扩展及代码维护；模型结构简洁，使用模型适配器转换也可适用于异构平台仿真。组件化建模思想指导实体物理属性、行为属性、任务可靠性属性均可独立建模，组件个数可视需求实现良好扩展。根据装备所执行任务的不同灵活配置模型组件，提高建模效率，避免重复建模。本申请设计的仿真实体元模型表示协议以及组件化建模拆解聚合的建模思路，支撑其在仿真领域有着广泛的应用场景，在军事、交通、生产等仿真建模领域均可适用，避免了低水平重复建设，推动仿真领域资源共享与重用。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1为本申请实施例方法流程示意图；
[0034]图2为本申请实施例行为树模型示意图；
[0035]图3为本申请实施例RBD框图建模示意图；
[0036]图4为本申请实施例RBD框图并联路径替换示意图；
[0037]图5为本申请实施例系统组成示意图。
具体实施方式
[0038]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0039]为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
[0040]如图1所示，基于元模型的仿真领域装备实体组件化建模方法，具体内容如下所示,并相应设计了基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于元模型的仿真领域装备实体组件化建模方法，其特征在于，采集待测试的数据；基于所述待测试的数据进行数据预处理操作，获取元数据；基于所述元数据进行属性建模，获取待测试组件的仿真实体属性建模结果；基于所述待测试组件的仿真实体属性建模结果，进行仿真实体模型绑定处理，获取仿真实体模型；对所述仿真实体模型进行实例化，获取仿真结果。2.如权利要求1所述基于元模型的仿真领域装备实体组件化建模方法，其特征在于，所述属性建模包括：仿真实体物理属性建模、仿真实体行为属性建模和任务可靠性建模。3.如权利要求2所述基于元模型的仿真领域装备实体组件化建模方法，其特征在于，所述仿真实体物理属性建模中属性类型包括：基本型和复合型；所述复合型包括：实体类型、枚举类型和自定义类型；所述实体类型包括：包含实体主键，可通过主键在实体实例管理器中查找到对应实体，用于表示本实体所挂载实体、装配实体或所属实体等的实体间关系；所述枚举类型包括：可选属性值列表和属性值，可用于表示级别枚举类型、装备状态枚举类型和装备工作单元枚举类型；所述自定义类型包括：可用于用户常用的属性列表，方便属性重用。4.如权利要求2所述基于元模型的仿真领域装备实体组件化建模方法，其特征在于，所述仿真实体行为属性建模的方法包括：通过行为树进行实体行为建模，生成行为组件，并构建事件模型，用于行为利用事件机制进行实体间交互。5.如权利要求2所述基于元模型的仿真领域装备实体组件化建模方法，其特征在于，所述任务可靠性建模的方法包括：通过可靠性框图算法进行装备任务执行可靠性建模，生成实体模型任务可靠性组件。6.如权利要求1所述基于元模型...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨霄，李文军，汪淑梦，周凡，董皓，高琳，杨雪霖，吴雪菲，
申请(专利权)人：航天物联网技术有限公司，
类型：发明
国别省市：