本發(fā)明涉及模擬仿真領(lǐng)域，特別是涉及一種支持系統(tǒng)功能動態(tài)重組的調(diào)度系統(tǒng)及其調(diào)度方法。

背景技術(shù)：

隨著計算機科學(xué)與信息科學(xué)研究的深入，系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)和高性能計算一起成為繼理論研究和實驗研究之后的第三種認識世界和改造世界的重要手段，系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)不僅被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，同時也在軍事領(lǐng)域獲得大力推廣應(yīng)用。系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)已逐步向數(shù)字化、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、協(xié)同化、集成化發(fā)展。隨著軍事需求和技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)仿真對象已開始由單武器平臺性能仿真向多武器平臺體系對抗仿真、由局部系統(tǒng)的仿真向分布式大型虛擬戰(zhàn)場攻防對抗仿真方向發(fā)展?，F(xiàn)代軍事仿真所面對的對象，如大型運載火箭系統(tǒng)、大型武器系統(tǒng)、飛行模擬，以及作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)等都屬于大型復(fù)雜系統(tǒng)，復(fù)雜系統(tǒng)仿真平臺的研究開發(fā)一直是仿真技術(shù)領(lǐng)域的一個熱點。

攻防對抗仿真是綜合運用軍事知識，使用邏輯數(shù)學(xué)模型，通過計算機推演，在敵對雙方或多方進行實戰(zhàn)的情況下，利用預(yù)先設(shè)計的描述實際或假定作戰(zhàn)過程的規(guī)則、數(shù)據(jù)和步驟，對其對抗過程、結(jié)局和智能決策支持系統(tǒng)進行仿真模擬。

傳統(tǒng)的攻防對抗仿真系統(tǒng)通常以現(xiàn)實世界中的實物對象為基礎(chǔ)，建立系統(tǒng)架構(gòu)，每個節(jié)點或聯(lián)邦成員功能、接口、部署主要參考模擬現(xiàn)實世界中的實物，在特定的想定規(guī)則下，協(xié)同完成仿真。這種方式的優(yōu)點在于系統(tǒng)架構(gòu)明確，針對性強。但是存在明顯的缺陷在于靈活性及擴展性極差，當(dāng)仿真場景、目標(biāo)、想定、規(guī)則甚至仿真試驗物理環(huán)境發(fā)生變更時，都需要帶來系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變更，維護和升級成本極高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種支持系統(tǒng)功能動態(tài)重組的調(diào)度系統(tǒng)及其調(diào)度方法，能夠提供一套可擴展的仿真框架，滿足不同類型的分布式仿真需求，提高仿真搭建的效率和可靠性。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是：提供一種支持系統(tǒng)功能動態(tài)重組的調(diào)度系統(tǒng)，包括：仿真預(yù)案設(shè)計模塊、數(shù)據(jù)/模型庫模塊、統(tǒng)一調(diào)度模塊、仿真運行管理模塊；

所述的仿真預(yù)案設(shè)計模塊提供基于GIS的仿真預(yù)案設(shè)計功能，用于描述兵力對抗雙方的兵力配置、初始態(tài)勢、武器配置、機動參數(shù)、戰(zhàn)術(shù)規(guī)則、作戰(zhàn)環(huán)境及仿真條件；

所述的數(shù)據(jù)/模型庫模塊用于維護和管理系統(tǒng)運行所依賴的數(shù)據(jù)以及模型；

所述的統(tǒng)一調(diào)度模塊能夠?qū)⒎抡骖A(yù)案中的信息自動轉(zhuǎn)化為調(diào)度策略，根據(jù)兵力配置、武器配置及作戰(zhàn)環(huán)境信息，從數(shù)據(jù)/模型庫中動態(tài)下載、加載兵力實體類模型、武器實體類模型、指揮控制類模型、情報處理類模型；根據(jù)展示規(guī)則，動態(tài)下載、加載指揮控制類模型、評估類模型，然后根據(jù)仿真控制命令，動態(tài)調(diào)度模型，完成系統(tǒng)仿真；

所述的仿真運行管理模塊負責(zé)根據(jù)試驗人員的需要下達仿真初始化、仿真推進、暫停、繼續(xù)、終止的命令，在仿真運行過程中，基于消息的排序傳遞以及仿真中邏輯時間的推進機制，周期向統(tǒng)一調(diào)度模塊下達推進指令，推進仿真。

優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)/模型庫模塊中的數(shù)據(jù)信息包括環(huán)境數(shù)據(jù)、兵力配置、武器性能參數(shù)與戰(zhàn)術(shù)規(guī)則；模型主要是參與系統(tǒng)運行的實體，包括兵力實體類模型、武器實體類模型、探測類模型、指揮控制類模型、情報處理類模型、環(huán)境類模型、評估類模型。

優(yōu)選的，各模塊之間的邏輯關(guān)系為：首先，仿真運行管理模塊向仿真預(yù)案設(shè)計模塊與統(tǒng)一調(diào)度模塊發(fā)送仿真準備指令；其次，仿真預(yù)案設(shè)計模塊向統(tǒng)一調(diào)度模塊發(fā)送仿真預(yù)案信息；再次，仿真運行管理模塊向統(tǒng)一調(diào)度模塊下發(fā)仿真預(yù)備指令；然后，統(tǒng)一調(diào)度模塊向數(shù)據(jù)/模型庫模塊發(fā)送模型配置要求，之后數(shù)據(jù)/模型庫模塊向統(tǒng)一調(diào)度模塊發(fā)送具體的數(shù)據(jù)信息及模型文件；最后，仿真運行管理模塊向統(tǒng)一調(diào)度模塊周期發(fā)送仿真推進命令，各個仿真調(diào)度模塊根據(jù)調(diào)度模型輸出對應(yīng)的信息。

本發(fā)明還公開了一種支持系統(tǒng)功能動態(tài)重組的調(diào)度系統(tǒng)的調(diào)度方法，主要包括如下步驟：

一、用戶首先向數(shù)據(jù)/模型庫模塊中導(dǎo)入仿真所需的模型文件和數(shù)據(jù)；

二、結(jié)合當(dāng)前數(shù)據(jù)/模型庫模塊中的模型，基于GIS設(shè)計仿真預(yù)案，定義包括兵力對抗雙方的兵力配置、初始態(tài)勢、武器配置、機動參數(shù)、戰(zhàn)術(shù)規(guī)則、作戰(zhàn)環(huán)境及仿真條件；

三、將編輯的仿真預(yù)案生成預(yù)案文件，并以XML的文件保存；

四、統(tǒng)一調(diào)度模塊加載仿真預(yù)案文件，并將其轉(zhuǎn)化為本次仿真的調(diào)度策略；

五、統(tǒng)一調(diào)度模塊根據(jù)調(diào)度策略從數(shù)據(jù)/模型庫模塊中動態(tài)加載本次仿真所需模型，并進行加載；

六、用戶通過仿真控制模塊下達仿真控制命令，進入仿真運行階段；

七、統(tǒng)一調(diào)度模塊周期接收仿真推進命令，并根據(jù)調(diào)度策略調(diào)用參與仿真模塊的統(tǒng)一接口，推進仿真運行。

本發(fā)明的有益效果是： 1）定義了兵力對抗仿真模型的統(tǒng)一描述規(guī)范； 2）定義了一種可支持功能動態(tài)重構(gòu)、流程動態(tài)重組的調(diào)度策略，以及兵力對抗仿真想定到調(diào)度策略的映射方法；3）基于本方法所建立的仿真系統(tǒng)，能夠根據(jù)試驗人員設(shè)計的作戰(zhàn)想定及作戰(zhàn)規(guī)則自動生成調(diào)度策略，借助調(diào)度模塊完成仿真模型的自動索引、下載與加載，基于統(tǒng)一的信息交互框架和仿真運行控制，完成仿真同步運行與交互；4）本發(fā)明旨在提供一套可擴展的仿真框架，滿足不同類型的分布式仿真需求，提高仿真搭建的效率和可靠性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種支持系統(tǒng)功能動態(tài)重組的調(diào)度方法一較佳實施例的系統(tǒng)組成圖 ；

圖2是本發(fā)明一種支持系統(tǒng)功能動態(tài)重組的調(diào)度方法的算法流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。

請參閱圖1，本發(fā)明實施例包括：

一種支持系統(tǒng)功能動態(tài)重組的調(diào)度系統(tǒng)，包括：仿真預(yù)案設(shè)計模塊、數(shù)據(jù)/模型庫模塊、統(tǒng)一調(diào)度模塊、仿真運行管理模塊；

所述的仿真預(yù)案設(shè)計模塊提供基于GIS的仿真預(yù)案設(shè)計功能，用于描述兵力對抗雙方的兵力配置、初始態(tài)勢、武器配置、機動參數(shù)、戰(zhàn)術(shù)規(guī)則、作戰(zhàn)環(huán)境及仿真條件；

所述的數(shù)據(jù)/模型庫模塊用于維護和管理系統(tǒng)運行所依賴的數(shù)據(jù)以及模型；

所述的統(tǒng)一調(diào)度模塊能夠?qū)⒎抡骖A(yù)案中的信息自動轉(zhuǎn)化為調(diào)度策略，根據(jù)兵力配置、武器配置及作戰(zhàn)環(huán)境信息，從數(shù)據(jù)/模型庫中動態(tài)下載、加載兵力實體類模型、武器實體類模型、指揮控制類模型、情報處理類模型；根據(jù)展示規(guī)則，動態(tài)下載、加載指揮控制類模型、評估類模型，然后根據(jù)仿真控制命令，動態(tài)調(diào)度模型，完成系統(tǒng)仿真；

所述的仿真運行管理模塊負責(zé)根據(jù)試驗人員的需要下達仿真初始化、仿真推進、暫停、繼續(xù)、終止的命令，在仿真運行過程中，基于消息的排序傳遞以及仿真中邏輯時間的推進機制，周期向統(tǒng)一調(diào)度模塊下達推進指令，推進仿真。

進一步的，所述數(shù)據(jù)/模型庫模塊中的數(shù)據(jù)信息包括環(huán)境數(shù)據(jù)、兵力配置、武器性能參數(shù)與戰(zhàn)術(shù)規(guī)則；模型主要是參與系統(tǒng)運行的實體，包括兵力實體類模型、武器實體類模型、探測類模型、指揮控制類模型、情報處理類模型、環(huán)境類模型、評估類模型。

進一步的，各模塊之間的邏輯關(guān)系為：首先，仿真運行管理模塊向仿真預(yù)案設(shè)計模塊與統(tǒng)一調(diào)度模塊發(fā)送仿真準備指令；其次，仿真預(yù)案設(shè)計模塊向統(tǒng)一調(diào)度模塊發(fā)送仿真預(yù)案信息；再次，仿真運行管理模塊向統(tǒng)一調(diào)度模塊下發(fā)仿真預(yù)備指令；然后，統(tǒng)一調(diào)度模塊向數(shù)據(jù)/模型庫模塊發(fā)送模型配置要求，之后數(shù)據(jù)/模型庫模塊向統(tǒng)一調(diào)度模塊發(fā)送具體的數(shù)據(jù)信息及模型文件；最后，仿真運行管理模塊向統(tǒng)一調(diào)度模塊周期發(fā)送仿真推進命令，各個仿真調(diào)度模塊根據(jù)調(diào)度模型輸出對應(yīng)的信息。

如圖2所示，本發(fā)明的工作流程如下所示：

一、用戶首先向數(shù)據(jù)/模型庫模塊中導(dǎo)入仿真所需的模型文件和數(shù)據(jù)；

二、結(jié)合當(dāng)前數(shù)據(jù)/模型庫模塊中的模型，基于GIS設(shè)計仿真預(yù)案，定義包括兵力對抗雙方的兵力配置、初始態(tài)勢、武器配置、機動參數(shù)、戰(zhàn)術(shù)規(guī)則、作戰(zhàn)環(huán)境及仿真條件；

三、將編輯的仿真預(yù)案生成預(yù)案文件，并以XML的文件保存；

四、統(tǒng)一調(diào)度模塊加載仿真預(yù)案文件，并將其轉(zhuǎn)化為本次仿真的調(diào)度策略；

五、統(tǒng)一調(diào)度模塊根據(jù)調(diào)度策略從數(shù)據(jù)/模型庫模塊中動態(tài)加載本次仿真所需模型，并進行加載；

六、用戶通過仿真控制模塊下達仿真控制命令，進入仿真運行階段；

七、統(tǒng)一調(diào)度模塊周期接收仿真推進命令，并根據(jù)調(diào)度策略調(diào)用參與仿真模塊的統(tǒng)一接口，推進仿真運行。

進一步的，本發(fā)明的運行載體采用帶有網(wǎng)卡的普通計算機。

本發(fā)明中，所述統(tǒng)一調(diào)度模塊的統(tǒng)一調(diào)度步驟如下所示：

一、解析仿真預(yù)案文件，獲得文件中參與仿真的節(jié)點名稱、類型、模型代號以及模型運行的物理設(shè)備標(biāo)識（IP地址）；

二、各個設(shè)備的調(diào)度引擎將所有的模型與自身的IP地址進行匹配，獲得本地所需要運行的模型信息；

三、連接服務(wù)器，使用服務(wù)的檢索服務(wù)，從服務(wù)器上檢索對應(yīng)的模型服務(wù)，若檢索到，則將該模型文件實體以及服務(wù)描述文件下載到本地；

四、下載完畢后，向仿真運行管理模塊發(fā)送通知命令，并監(jiān)聽仿真控制命令：

a）當(dāng)接收到仿真初始化命令后，根據(jù)服務(wù)描述文件，加載服務(wù)，并調(diào)用服務(wù)初始化接口，完成初始化工作；

b）每當(dāng)接收到仿真步長推進命令，調(diào)用服務(wù)執(zhí)行命令；

c）當(dāng)接收到仿真結(jié)束命令，卸載服務(wù)資源，釋放相關(guān)內(nèi)存，回到初始狀態(tài)。

以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。