【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及仿真系统设计领域，具体地，涉及一种面向关键算法验证的数字平行系统及方法。
技术介绍
1、在航天装备体系论证和核心能力验证中，单星载荷调度算法、卫星星座资源调度算法等核心算法的置信度和可靠性对于单型设备的研制和整个业务体系的赋能至关重要。然而，由于实际业务场景的复杂性和多样性，这些算法在真实环境中的试验验证具有测试成本高、数据样本少等问题。因此，通过构建全数字的平行系统进行算法验证是一种重要的方法。
2、因此，为了进一步提升算法验证场景的扩展性和真实性，需要一种数字平行系统，能够模拟关键算法验证所需的复杂业务环境，为核心算法对支撑实际业务中整个装备体系的信息链、时间链、精度链评估，提升算法验证的全面性和算法本身的置信度，既可以提前摸底未来装备体系效能，也可以在实际任务执行前对算法进行测试和验证。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种面向关键算法验证的数字平行系统及方法。
2、根据本专利技术提供的一种面向关键算法验证的数字平行方法，包括：
3、步骤s1：通过将算法资源服务化设计思路，实现算法验证平台的搭建，包括仿真运行核心功能的一体化仿真支撑推演平台，并在算法规范约束下，构建算法插槽和货架式数据体系；
4、步骤s2：采用面向对象、组件化、参数化的思想，建设红、蓝、白三方包含不同层级的模型体系，构建算法可信验证环境构；
5、步骤s3：完成评估系统的搭建，包括多手段评估数据采集服务、构建
6、优选地，在所述步骤s1中：
7、推演平台具备功能包括对推演场景进行导调、控制、裁决和管理，为不同的系统提供仿真共性支撑服务和应用支撑服务。
8、算法验证平台在推演平台的基础上进一步针对性研制，算法验证平台具备推演平台的全部功能，根据业务需求，提出核心算法接口规范和流程规范，在核心算法规范的基础上完成算法接口插槽的设计，对算法接口的进行独立设计。
9、优选地，在所述步骤s2中：
10、装备模型体系为满足当前业务需求和非功能的服务化、虚拟化需求，基于b/s架构实现相关模型的功能，基于mvc框架模式设计，将交互逻辑与业务逻辑进行切分；针对天地一体化算法验证环境的广域建设需求，采用面向对象的思想完成各层级模型的建立，保证数据有效性，全面正确地映射物理世界；
11、红方装备体系覆盖中心层中的资源调度模型、数据处理模型、任务决策中心模型，单型装备层中的天基探测装备模型、地基探测装备模型分系统层中的装备平台模型和主要载荷模型，并在模型的基础上抽象出相应的算法服务：
12、红方装备体系涵盖中心层、单型装备层和分系统层三个层级的模型体系，建设基于朴素devs建模理论的模型体系，支持不同平台下的各型装备多分辨率的仿真，并且针对中心层和单装层的核心算法进行总结归纳，凝练出相应的算法服务；
13、红方装备体系覆盖中心层中的资源调度模型、数据处理模型、任务决策模型，对体系任务并且根据指挥信息完成任务决策，生成任务计划，对各探测装备进行调度指挥，并对返回的探测数据进行融合处理，对任务全链路进行仿真；
14、单型装备层中的天基探测装备模型、地基探测装备模型，天基探测装备模型包括不同轨位和不同体制的卫星探测装备，地基探测装备模型包括雷达探测装备、望远镜探测装备，各探测器模型均由组件化、参数化的分系统模型组成，响应体系化推演需求和组建场景的需求；
15、分系统层中的装备平台模型和主要载荷模型，基于模型体系的建设思路，对不同层级的平台、载荷以及各大分系统进行组件化、参数化建模，并对装备的组成、行为建模，装配形成不同体制的装备模型。
16、优选地，在所述步骤s2中：
17、蓝方装备体系涉及蓝方装备的指控链路仿真和任务装备体系，包括体系层的指挥节点模型、指控链路模型、智能化指挥决策模型和任务行为模型，以及单型装备层的装备行为模型、辐射特性模型、电磁特性模型和动力学模型：
18、蓝方装备模型体系包括完整任务体系以及单型装备层模型；
19、蓝方装备模型体系中体系层模型面向红蓝实时对抗建设，具备对蓝方指控节点、指控链路的仿真能力，在形成智能化的指挥决策，并根据相应决策信息对生成蓝方体系的行为指令；
20、蓝方装备模型体系中单装层具备动力学模型仿真、电磁特性、辐射特性仿真，并根据体系层的行为指令，生成单型装备的行为指令并按相应条件执行。
21、白方模型体系包括认知域中的时空计算框架和物理域中的地球物理环境、电磁环境、星体轨道仿真和背景目标；
22、白方模型体系里面的时空计算框架为系统内其他需要使用天文时间相关计算的模块提供了时间、坐标计算功能，对场景中各有关元素在不同时间坐标下的特定时间的物理位置坐标计算。
23、优选地，在所述步骤s3中：
24、关键算法在任务中的评估与效能验证问题，包括评估数据采集服务、面向任务的评估体系的建立、评估方案的实施、以及算法验证：
25、采用高速缓存和内存数据库技术，批量、并行开展数据采集，支撑评估基本算子的采取；
26、评估数据采集服务构建了评估系统和业务数据、仿真数据和日志信息之间的连接关系，基于可调用的服务化思想，使用面向数据库的数据符合、数据探针、内存直接交互方式构建；
27、评估体系的构建实施步骤包括：面向实际评估目标，分解梳理需要采集的评估基础算子，明确评估算法、指标体系权重，形成评估方案；
28、评估流程涉及推演准备阶段、推演实施阶段和评估闭环阶段，三个阶段能够互相转换：推演准备阶段能够进入到推演实施阶段、推演实施阶段能够进入到评估闭环阶段、评估闭环阶段能够进入到推演准备阶段和推演实施阶段；
29、评估中的推演准备阶段能够实现星座优化设计闭环，星座设计算法执行后，生成星座数据推送给想定管理，生成初始态势，在按照此态势完成快速推演评估闭环后，想定管理对星座设计产生数据需求，辅助星座设计算法的优化闭环；
30、评估过程中的推演实施阶段能够实现调度算法的实时设计闭环，在收到推演准备阶段的初始想定后，可信环境加载初始态势，按照预设流程进行仿真推演，按照人在回路及人不在回路两种模式执行载荷智能调度算法，生成调度决策，通过导调干预，在场景内实施相应调度算法策略，并将实施情况反馈和实时评估结果反馈至智能调度算法，完成调度算法优化闭环。
31、根据本专利技术提供的一种面向关键算法验证的数字平行系统，包括：
32、模块m1：通过将算法资源服务化设计思路，实现算法验证平台的搭建，包括仿真运行核心功能的一体化仿真支撑推演平台，并在算法规范约束下，构建算法插槽和货架式数据体系；
33、模块m2：采用面向对象、组件化、参数化的思想，建设红、蓝、白三方包含不同层级的模型体系，构建算法可本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种面向关键算法验证的数字平行方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的面向关键算法验证的数字平行方法，其特征在于，在所述步骤S1中：
3.根据权利要求1所述的面向关键算法验证的数字平行方法，其特征在于，在所述步骤S2中：
4.根据权利要求1所述的面向关键算法验证的数字平行方法，其特征在于，在所述步骤S2中：
5.根据权利要求1所述的面向关键算法验证的数字平行方法，其特征在于，在所述步骤S3中：
6.一种面向关键算法验证的数字平行系统，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的面向关键算法验证的数字平行系统，其特征在于，在所述模块M1中：
8.根据权利要求6所述的面向关键算法验证的数字平行系统，其特征在于，在所述模块M2中：
9.根据权利要求6所述的面向关键算法验证的数字平行系统，其特征在于，在所述模块M2中：
10.根据权利要求6所述的面向关键算法验证的数字平行系统，其特征在于，在所述模块M3中：
【技术特征摘要】
1.一种面向关键算法验证的数字平行方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的面向关键算法验证的数字平行方法，其特征在于，在所述步骤s1中：
3.根据权利要求1所述的面向关键算法验证的数字平行方法，其特征在于，在所述步骤s2中：
4.根据权利要求1所述的面向关键算法验证的数字平行方法，其特征在于，在所述步骤s2中：
5.根据权利要求1所述的面向关键算法验证的数字平行方法，其特征在于，在所述步骤s3中：
...【专利技术属性】
技术研发人员：董泽政，陈鸣，杨大林，程毅，王海波，尹卓，王丰，娄涛，
申请(专利权)人：上海卫星工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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