[发明专利]基于仿真在回路的平行计算试验系统以及试验方法

说明书

本发明提供一种基于仿真在回路的平行计算试验系统以及试验方法，基于仿真在回路的平行计算试验系统包括：现实系统、仿真模型与知识服务支持系统、人工系统大型计算服务系统以及可视化分析评估系统；其中，所述仿真模型与知识服务支持系统通过TCP协议和光纤与所述人工系统大型计算服务系统连接；所述人工系统大型计算服务系统与所述可视化分析评估系统采用TCP/IP协议和光纤连接。优点为：通过仿真在回路的构建方式，实现了现实环境数据与人工环境数据的互联互通，使计算试验、物理试验和仿真试验平行融合，从而拓展了试验数据样本，增加了体系效能评估结果的可靠性。

技术领域

本发明属于体系效能评估试验技术领域，具体涉及一种基于仿真在回路的平行计算试验系统以及试验方法。

背景技术

体系是由多个子系统或设备组成，能够进一步涌现出新兴质的关联或联接的独立系统的集合，即复杂的“系统的系统”。组成体系的各独立系统之间，以松耦合方式形成大规模的网络互联，进而相互影响。因而，体系是通过整体发挥作用的，体系效能具有整体性，是体系各部分有效协同形成的联合效果，而非组成体系的各独立系统性能的简单叠加。

传统的体系效能评估，首先需要建立树状指标：先对各个子系统性能进行单项评估，然后再进行综合评估；之后，对体系结构进行研究，发现各系统的并联关系并提出刻画体系效能的指标；最后，按照选取的若干代表性指标，计算出某一固定时刻的体系效能值。这种评估方法类似病人体检，只能获得静态的评估结果。

平行试验理论和方法的提出，为体系效能评估提供了一条科学可行的途径。作为平行试验理论的基础，平行系统和平行控制方法研究不断深入和发展，为平行试验理论的不断完善提供了支撑。平行试验的实践应用研究也在逐步展开，比如，本发明人在论文“航天发射试验平行管理[C].第七届中国管理学年会.天津,2012:4-10.”中，就对平行试验在航天发射领域应用进行了初步探索。在论文“武器装备体系平行试验概念与方法的讨论，国防科技，2013，34(3):18-22”中，提出了一种适用于平行试验的Agent模型框架，将反映微观属性的信息知识层作为外部资源，统一置于多Agent仿真环境之外，可以在外部对人工对象的个别属性更新展开大规模的仿真或试验，实现了计算试验和仿真的有机结合。在201410262344.X和201410263616.8两件中国发明专利申请中，提供了人工环境模型、Agent模型及其建模方法.。

平行试验包括现实环境与人工环境，现实环境是指完成体系中各子系统或设备的物理试验、检验、鉴定及训练的软硬件，而人工环境则是以复杂系统理论、计算机为基础构造的虚拟系统，通过与现实环境的平行执行与管理，达到相辅相成、共同发展与成长，从而达到拓展试验空间的目的。

现有技术的公开的各类文献中，已针对平行试验的概念与方法、人工环境、Agent模型以及人工系统的建模方法提出了一些解决方案，但是，却没有解决人工环境与现实环境的数据互通问题，未能实现人工环境与现实环境的平行执行与管理。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种基于仿真在回路的平行计算试验系统以及试验方法，既具备配置灵活、通用性强和可扩展性好的优点，同时，该系统实现了现实环境数据与人工环境数据的互联互通，使计算试验、物理试验和仿真试验平行融合，从而拓展了试验空间，增加了体系效能评估结果的可靠性。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种基于仿真在回路的平行计算试验系统，包括：现实系统、仿真模型与知识服务支持系统、人工系统大型计算服务系统以及可视化分析评估系统；其中，所述仿真模型与知识服务支持系统通过TCP协议和光纤与所述人工系统大型计算服务系统连接；所述人工系统大型计算服务系统与所述可视化分析评估系统采用TCP/IP协议和光纤连接；

所述现实系统，包括构成待评估体系的各种设备或子系统，能够提供物理试验的数据输入和状态更新，通过直接数据接收、状态采集和历史数据整理接入的方式，与平行试验人工系统实现数据互通互联；