设备信号级仿真集成环境构设载体平台制造技术

本发明专利技术公开的一种设备信号级仿真集成环境构设载体平台，能够提升仿真效率、设备信号级仿真过程和结果逼真性。本发明专利技术通过下述技术方实现，建模及场景管理单元基于场景的信号级建立载体平台和功能传感器模型，将半实物射频系统或设备的射频信号接口连接到多功能信号调制设备的射频信号接口，形成射频闭环；仿真控制及视景单元加载想定方案，生成各载体平台航迹点时间序列数据，推演仿真过程，向各组成单元分发想定方案、载体平台航迹点和仿真时钟数据；环境模拟单元内置电磁仿真计算软件计算出对应的传输时延、相位、多普勒频移和功率衰减调制参数，发送给多功能信号调制设备；仿真功能单元调用底层的驱动代码，通过以太网发送功能结果和状态数据。功能结果和状态数据。

【技术实现步骤摘要】
设备信号级仿真集成环境构设载体平台


[0001]本专利技术涉及射频信号仿真建模领域，特别涉及一种用于半实物射频系统、设备信号级仿真集成环境构设载体平台。

技术介绍

[0002]随着硬件技术、系统理论、图形技术、计算机技术和建模技术的不断提高，射频系统、设备和仿真技术的也得到快速发展。数字仿真使用数字模型完全模拟实际的系统，通过所编写的系统模拟程序在计算机运行、试验并取得试验结果来验证方案并指导设计与生产，具有灵活性好、可重复性高、经济、安全等优点，广泛应用于民用领域的电力、工业生产与制造、通信、医学、气象预测等各个方面。相比于数字仿真，半实物仿真将部分实物或物理模型直接接入仿真回路代替部分数字模型，不仅提高了仿真的可信度，也解决了以往存在于系统中的许多复杂建模难题。目前半实物仿真实验室，虽然针对射频系统、设备的建模、仿真和评估，已经相当成熟。但半实物信号级仿真系统多采用射频目标模拟器、环境信号模拟器等作为仿真系统集成环境的一部分，以预设定背景的形式接入到仿真回路中，多类型和多样式射频信号环境牵扯更为复杂的系统，很难根据场景驱动过程中空间位置及被试设备、配试设备状态等变化而动态变化，极大地影响仿真过程和结果的逼真性。而且存在便捷性、经济性的不足。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对射频信号仿真建模领域信号级仿真集成环境构设方法在便捷性、经济性方面的不足,提供一种能够提升设计仿真效率、设备信号级仿真过程和结果逼真性的设备信号级仿真集成环境构设载体平台。
[0004]为解决上述问题，本专利技术提出一种设备信号级仿真集成环境构设载体平台，包括，基于UDP通信协议实时传输局域网络仿真数据的建模及场景管理单元、仿真控制及视景单元、环境模拟单元、仿真功能单元、分析评估单元和数据库，通过以太网连接成局域网实现相互通信，其特征在于：建模及场景管理单元基于场景的信号级建立载体平台和功能传感器模型，将半实物射频系统或设备的射频信号接口连接到多功能信号调制设备的射频信号接口，形成射频闭环；仿真控制及视景单元加载想定方案，生成各载体平台航迹点时间序列数据，推演仿真过程，向各组成单元分发想定方案、载体平台航迹点和仿真时钟数据；环境模拟单元内置电磁仿真计算软件和多功能信号调制设备，电磁仿真计算软件接收仿真控制及视景单元发送的想定方案、载体平台航迹点和仿真时钟数据，计算出对应的传输时延、相位、多普勒频移和功率衰减调制参数，发送给多功能信号调制设备；仿真功能单元从功能传感器和载体平台两个层级进行单个目标对象模拟，接收仿真控制及视景单元发送的想定方案、载体平台航迹点和仿真时钟数据，根据载体平台模型与功能传感器之间的搭载关系，加载载体平台模型运行，调用底层的驱动代码，控制对应的半实物射频系统或设备工作，按功能要求完成接收射频信号的处理、产生发射射频信号，通过以太网发送功能结果和状态数
据。
[0005]本专利技术相比于现有技术具有如下有益效果：本专利技术基于UDP通信协议实时传输局域网络仿真数据的建模及场景管理单元、仿真控制及视景单元、环境模拟单元、仿真功能单元、分析评估单元和数据库，通过以太网连接成局域网实现相互通信，采用基于场景驱动的射频信号传播效应模拟技术，模拟的目标特征可以随场景推演过程中的空间位置关系及被试设备、配试设备状态等变化而动态变化，以此为基础进行信号级仿真集成环境的设计，可以有效提高半实物射频系统、设备信号级仿真过程和结果的逼真性。
[0006]本专利技术采用建模及场景管理单元基于场景的信号级建立载体平台和功能传感器模型，将半实物射频系统或设备的射频信号接口连接到多功能信号调制设备的射频信号接口，形成射频闭环；仿真控制及视景单元加载想定方案，生成各载体平台航迹点时间序列数据，推演仿真过程，向各单元分发想定方案、载体平台航迹点和仿真时钟数据；环境模拟单元的电磁仿真计算软件生成射频信号调制参数，并通过多功能信号调制设备进行调制；仿真功能单元进行单个目标对象模拟，按功能要求对环境模拟单元调制后的射频信号进行处理、产生发射射频信号；这些很好配合的仿真集成环境构设平台组成部分，可以将场景中的所有功能传感器、载体平台、环境要素等协同串联起来，进行软硬件之间的信息交互，使仿真设计实现速度快、仿真真实性高、调试方便，可以用于复现射频系统、设备射频信号产生、辐射、接收和处理的全过程，并验证及评估射频系统、设备的功能和性能。
附图说明
[0007]图1是本专利技术设备信号级仿真集成环境构设载体平台的原理示意图。
[0008]为了便于本专利技术的实施，下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。
具体实施方式
[0009]参阅图1。在以下描述的示意性优选实施例中，一种设备信号级仿真集成环境构设载体平台，包括，基于UDP通信协议实时传输局域网络仿真数据的建模及场景管理单元、仿真控制及视景单元、环境模拟单元、仿真功能单元、分析评估单元和数据库，通过以太网连接成局域网实现相互通信，其中：建模及场景管理单元基于场景的信号级建立载体平台和功能传感器模型，将半实物射频系统或设备的射频信号接口连接到多功能信号调制设备的射频信号接口，形成射频闭环；仿真控制及视景单元加载想定方案，生成各载体平台航迹点时间序列数据，推演仿真过程，向各组成单元分发想定方案、载体平台航迹点和仿真时钟数据；环境模拟单元内置电磁仿真计算软件和多功能信号调制设备，电磁仿真计算软件接收仿真控制及视景单元发送的想定方案、载体平台航迹点和仿真时钟数据，计算出对应的传输时延、相位、多普勒频移和功率衰减调制参数，发送给多功能信号调制设备；仿真功能单元从功能传感器和载体平台两个层级进行单个目标对象模拟，接收仿真控制及视景单元发送的想定方案、载体平台航迹点和仿真时钟数据，根据载体平台模型与功能传感器之间的搭载关系，加载载体平台模型运行，调用底层的驱动代码，控制对应的半实物射频系统或设备工作，按功能要求完成接收射频信号的处理、产生发射射频信号，通过以太网发送功能结果和状态数据。
[0010]建模及场景管理单元主要完成模型管理、试验场景及环境设置、部署及设置、航路规划和想定方案管理等；所述仿真控制及视景单元从数据库获取想定方案设定的载体平台、功能传感器模型参数、目标区域及环境参数、载体平台部署仿真环境信息和航路规划数据等，将读出的想定方案数据分别发送给仿真功能单元、环境模拟单元内置电磁仿真计算软件，完成想定方案加载、仿真导调、时钟推进、态势分发及态势显示等。
[0011]仿真控制及视景单元推演仿真过程，根据航路规划数据，按仿真时间步进进行载体平台空间六自由度航迹点插值，形成各载体平台航迹点时间序列数据。
[0012]环境模拟单元包含内置电磁仿真计算软件和接收调制参数、对接收到的射频信号进行调制并输出的多功能信号调制设备。
[0013]电磁仿真计算软件接收仿真控制及视景单元发送的想定方案数据，根据其中的载体平台和功能传感器构建场景中所有平台和发射机、接收机的列表，根据目标区域及环境参数加载地形高程、地貌和天气数据初始化传播模型，多功能信号调制设备基于场景驱动射频信号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种设备信号级仿真集成环境构设载体平台，包括，基于UDP通信协议实时传输局域网络仿真数据的建模及场景管理单元、仿真控制及视景单元、环境模拟单元、仿真功能单元、分析评估单元和数据库，通过以太网连接成局域网实现相互通信，其特征在于：建模及场景管理单元基于场景的信号级建立载体平台和功能传感器模型，将半实物射频系统或设备的射频信号接口连接到多功能信号调制设备的射频信号接口，形成射频闭环；仿真控制及视景单元加载想定方案，生成各载体平台航迹点时间序列数据，推演仿真过程，向各组成单元分发想定方案、载体平台航迹点和仿真时钟数据；环境模拟单元内置电磁仿真计算软件和多功能信号调制设备，电磁仿真计算软件接收仿真控制及视景单元发送的想定方案、载体平台航迹点和仿真时钟数据，计算出对应的传输时延、相位、多普勒频移和功率衰减调制参数，发送给多功能信号调制设备；仿真功能单元从功能传感器和载体平台两个层级进行单个目标对象模拟，接收仿真控制及视景单元发送的想定方案、载体平台航迹点和仿真时钟数据，根据载体平台模型与功能传感器之间的搭载关系，加载载体平台模型运行，调用底层的驱动代码，控制对应的半实物射频系统或设备工作，按功能要求完成接收射频信号的处理、产生发射射频信号，通过以太网发送功能结果和状态数据。2.如权利要求1所述的设备信号级仿真集成环境构设载体平台，其特征在于：所述建模及场景管理单元完成模型管理、试验场景及环境设置、部署及设置、航路规划和想定方案管理。3.如权利要求1所述的设备信号级仿真集成环境构设载体平台，其特征在于：仿真控制及视景单元从数据库获取想定方案设定的载体平台、功能传感器模型参数、目标区域及环境参数、载体平台部署仿真环境信息和航路规划数据，将读出的想定方案数据分别发送给仿真功能单元、环境模拟单元内置电磁仿真计算软件，完成想定方案加载、仿真导调、时钟推进、态势分发及态势显示。4.如权利要求1所述的设备信号级仿真集成环境构设载体平台，其特征在于：仿真控制及视景单元推演仿真过程，根据航路规划数据，按仿真时间步进，进行载体平台空间六自由度航迹点插值，形成各载体平台航迹点时间序列数据。5.如权利要求1所述的设备信号级仿真集成环境构设载体平台，其特征在于：环境模拟单元包含内置电磁仿真计算软件和接收调制参数、对接收到的射频信号进行调制并输出的多功能信号调制设备。6.如权利要求1所述的设备信号级仿真集成环境构设载体平台，其特征在于：电磁仿真计算软件接收仿真控制及视景单元发送的想定方案数据，根据其中的载体平台和功能传感器构建场景中所有平台和发射机、接收机的列表，根据目标区域及环境参数加载地形高程、地貌和天气数据初始化传播模型，多功能信号调制设备基于场景驱动射频信号传播效应模拟，所述传播效应包括空间传播信道、辐射空域、距离、角度、速度几个维度。7.如权利要求1所述的设备信号级仿真集成环境构设载体平台，其特征在于：电磁仿真计算软件代码由C/C++和...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈港，黄秀琼，田晓，付松，周龙建，顾鹏程，黄小艳，
申请(专利权)人：西南电子技术研究所中国电子科技集团公司第十研究所，
类型：发明
国别省市：