[发明专利]面向实况/虚拟/构造混合系统的仿真方法

权利要求书

1.一种面向实况、虚拟和构造混合系统的仿真方法，其特征在于，包括：

实体类管理器，用于，

(1)对混合系统，生成一个实体类manager及其实例，以及生成参与仿真的实体类i及其仿真实例，i＝1,2,…,n，n为正整数；

(2)所述的实体类manager，实现功能的包括：作为事件路由引擎，记录混合系统参与仿真的每个实体类的代理与该实体类订阅的事件名的映射关系；作为保守时间推进方法的管理者，协调所有实体类i的同步推进；

网络通信器，用于在实体类manager和实体类i中创建网络代理模块，根据实体类节点位置生成manager代理，该代理模块负责与实体类manager通信，为每个实体类i提供网络通信服务；

事件管理器，用于在实体类manager和实体类i中创建事件管理模块，实现基于离散事件的订阅发布管理；在仿真时，实体类i的事件管理模块使用manager代理向实体类manager发送事件，实体类manager的事件管理模块根据事件名及事件路由引擎向订阅该事件的实体类发布该事件；

时间管理器，用于在实体类manager和实体类i中创建时间管理模块，实现混合系统的时间管理；时间管理器提供两种时间管理方法，保守时间推进方法和宽容时间推进方法；宽容时间推进方法，指要求所有实体类具有相同的逻辑时间且与系统物理时间同步，与保守时间推进方法不同，实体类manager不参与到时间管理中；

实体类接口定义器，通过解析用户输入的接口描述文件定义实体类交互接口，生成并初始化实体类manager和实体类i；所述的接口描述文件中记载实体类名、实体类节点位置和实体类订阅的事件名；所述的实体类接口定义器将实体类订阅的事件名在实体类manager中创建接口管理模块，也就是事件路由引擎，在实体类i中创建接口定义模块。

2.根据权利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述的实体类manager，还保存混合系统参与仿真的所有实体类的manager代理接口，并能在仿真过程中对实体类的manager代理进行动态添加和删除。

3.根据权利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述的网络通信器提供两种远程过程调用策略，第一种是通过远程节点位置定位远程实体类的manager代理，使用远程实体类manager代理调用远程方法，第二种是远程节点在本地生成自身的manager代理并将函数参数发送到本地，本地直接使用该manager代理调用本地方法。

4.根据权利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述的保守时间推进方法，使用实体类manager来管理所有实体类i，要求所有实体类i具有相同的逻辑时间，在只有接收到manager通过发来的步进指令时才向前执行一步，并在执行结束后使用本地manager代理回调步进完毕信号，实体类manager在混合系统参与仿真的所有实体类i完成回调后才广播下一个步进指令。

5.根据权利要求4所述的仿真方法，其特征在于，所述的保守时间推进方法，在每个实体类i中存有一个未来事件列表；实体类i在收到实体类manager发来的步进指令时，执行如下两步操作：先进行检查-发布操作，检查未来事件列表中当前时刻需要处理的事件，执行事件并触发相应操作，然后进行订阅-写入操作，在未来事件列表中写入其他实体类在当前时刻发来的事件；实体类i在执行完两步操作后进行代理回调，等待下一个步进指令。

6.根据权利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述的宽容时间推进方法，要求所有实体类具有相同的逻辑时间且与系统物理时间同步；

宽容时间推进方法中，每个实体类中存有一个发送事件列表，事件产生后暂存在发送事件列表中，并在到达事件执行时间时发送；对实体类订阅的每个事件都设计有一个历史事件列表，用于存放事件的历史数据；

当实体类接收到事件时，检查该事件是否满足执行要求，如果该事件接收时间与逻辑时间差的绝对值在宽容范围内，则执行该事件，仿真继续进行；若超出宽容范围，则在该事件的历史事件列表中获得其中变量在当前时刻估计的值，使用估计值继续仿真，并将估计值作为一个事件记录在历史事件列表中；当实体类执行完事件后进行发布操作，将新触发的事件写入发送事件列表中，等待执行时间到达时发布。