[发明专利]一种基于数据驱动的仿真模块

权利要求书

1.一种基于数据驱动的仿真模块，其特征在于：该仿真模块包括：实时模型算法模块、数据接收模块、数据发送模块、本地时间管理模块、多个输入端口及对应的多个输入缓冲区、多个输出端口及对应的输出缓冲区；数据接收模块用于接收其它分布式实时仿真计算节点发送的数据，通过输入端口存入对应的输入缓冲区，并提取接收到的数据时戳提交给本地时间管理模块；实时模型算法模块用于完成分布式实时仿真节点所担负的仿真计算任务，并输出实时仿真数据；数据发送模块用于发送存入输出缓冲区的实时模型算法模块计算得到的实时仿真数据，并依据当前物理时间进行时戳判断后通过输出端口向其它分布式实时仿真节点发送数据；输入缓冲区和输出缓冲区分别用于存放数据接收模块和数据发送模块所需的数据；本地时间管理模块一方面通过接收外部同步校准信号，校准本地物理时间使其与分布式实时仿真节点同步，另一方面用于接收实时模型算法模块计算过程中的逻辑时间，建立本地逻辑时间，并向数据接收模块和数据发送模块同时提供当前物理时间和本地逻辑时间；

所述本地时间管理模块首先获取本地物理时钟，通过接收外部脉冲同步信号对本地物理时间进行校准；其次本地时间管理模块接收数据接收模块发送过来的数据逻辑时戳，将本地逻辑时间与数据逻辑时戳设置一致，保证实时模型算法模块与输入数据相同步；在本地物理时间同步过程和逻辑时间设置过程结束后，本地时间管理模块分别向数据接收模块和数据发送模块发送本地物理时间，向实时模型算法模块发送本地逻辑时间，实现整个仿真运行过程的时间管理。

2.如权利要求1所述的一种基于数据驱动的仿真模块，其特征在于：所述实时模型算法模块在输入缓冲区读取数据后，通过本地时间管理模块确认当前本地逻辑时间，并进行下一步的仿真计算，并将实时仿真数据存入输出缓冲区。

3.如权利要求1所述的一种基于数据驱动的仿真模块，其特征在于：所述数据接收模块首先通过本地时间管理模块获取当前物理时间，判别接收到的外部数据是否为过时数据；数据接收模块获得本地物理时间后，数据接收模块接收外部数据，提取外部数据所附带的数据所处的时戳，并与本地物理时间比较，若为过时数据则丢弃并向外部保送过时通知，若不是过时数据，则数据接收模块判别所接收数据对应的输入端口，并与相应输入缓冲区相关联；之后，数据接收模块将数据逻辑时间报送本地时间管理模块，同时将数据存入相应的输入缓冲区完成数据接收过程。

4.如权利要求1所述的一种基于数据驱动的仿真模块，其特征在于：所述的数据发送模块的工作流程包括以下步骤：数据发送模块从输出缓冲区读取所需输出数据，同时从本地时间管理模块获取当前物理时间，判断发送数据时戳，若小于当前物理时间，则进行超时处理，若大于或者等于当前物理时间则进行发送模式判断，若为全速模式，则直接通过输出端口发送数据；若为实时模式则进行时戳判断，若数据逻辑时戳等于物理时戳则通过输出端口发送数据；若数据逻辑时戳大于物理时间，则进行等待，等到物理时间推进到该数据逻辑时戳再发送数据。

5.一种分布式实时系统，其特征在于：该系统包括多个如权利要求1至权利要求4中任一项所述的基于数据驱动的仿真模块，每一个所述的基于数据驱动的仿真模块为一个仿真节点，各个仿真节点实现不同仿真计算，并通过每个仿真模块的数据接收模块和数据发送模块实现数据共享；当某一仿真节点接收其它仿真节点输出的数据后，该仿真节点的数据接收模块将接收到的数据中所附的时戳提取出来，提交给本地时间管理模块，由本地时间管理模块确定实时模型算法模块的当前的本地逻辑时间，实时模型算法模块依据接收到的外部输入数据和本地逻辑时间设定仿真步长计算下一步的实时仿真数据，并通知本地时间管理模块；在实时模型算法模块生成下一步实时仿真数据后存入输出缓冲区，数据发送模块对存入输出缓冲区的实时仿真数据的逻辑时间和当前的物理时间进行对比判断：若小于当前物理时间，则进行超时处理，若大于或者等于当前物理时间则进行发送模式判断，若为全速模式，则直接通过输出端口发送数据给其它仿真节点；若为实时模式则进行时戳判断，若数据逻辑时戳等于物理时戳则通过输出端口发送数据；若数据逻辑时戳大于物理时间，则进行等待，等到物理时间推进到该数据逻辑时戳再发送数据。