[发明专利]一种飞行器分布式仿真平台中的仿真模型封装与集成方法

摘要

本发明涉及一种飞行器分布式仿真平台中的仿真模型封装与集成方法，属于系统仿真技术领域。本方法按学科仿真模型被调用执行的方式不同，将飞行器设计学科仿真模型分类，划分文件组成，描述仿真模型信息，制定三类模型封装接口形式，对三类模型进行封装、集成与存储。使用时根据仿真模型描述信息将不同的仿真模型图形化模块的输入端口与输出端口进行连接，构成仿真任务数据流。本发明能够对所封装集成的学科模型进行统一管理和调用，使用方便灵活，并支持分布式仿真，可以大幅度提高仿真效率，有效充分地利用各类资源。

主权项

一种飞行器分布式仿真平台中的仿真模型封装与集成方法，其特征在于：具体包括如下步骤：步骤1：定义飞行器设计学科仿真模型类型按学科仿真模型被调用执行的方式不同，将飞行器设计学科仿真模型分为3类：A类模型：以可执行程序文件*.exe或批处理脚本文件*.bat形式存在，其中批处理文件内包含多个可执行程序文件；B类模型：以C++/C#/VB/Java程序设计语言编写并以动态链接库*.dll形式存在；C类模型：以MATLAB/SIMULINK软件的m脚本文件、m函数文件或mdl文件形式存在；步骤2：定义步骤1中三类模型封装后的文件组成将对步骤1中的三类模型封装后所形成的文件分为四类：主文件、输入数据文件、输出数据文件和其它文件；对于A类模型，封装后形成的主文件为对A类模型的可执行程序或批处理脚本封装形成的可执行程序文件或批处理文件；对于B类模型，封装后形成的主文件为对B类模型的动态链接库进行封装形成的可执行程序文件；对于C类模型，封装后形成的主文件为对C类模型中的m脚本文件、m函数文件及mdl文件进行封装形成的m脚本文件；三类模型封装后的输入数据文件为各学科仿真模型的输入数据文件；三类模型封装后的输出数据文件为各学科仿真模型仿真结果数据文件；其它文件是指运行仿真模型主文件时所要调用的、除输入数据文件之外的文件；步骤3：定义仿真模型描述信息对每一个学科仿真模型的信息作如下描述：仿真模型描述信息包括仿真模型基本信息、仿真模型输入参数信息、仿真模型输出参数信息和仿真模型文件信息；仿真模型基本信息包括仿真模型ID、仿真模型名、仿真模型版本号、仿真模型的描述、仿真模型所属学科、仿真模型创建人、仿真模型创建时间、仿真模型修改人和仿真模型修改时间；仿真模型输入参数信息是对仿真模型输入数据文件中所包含信息的描述，包括输入参数ID、输入参数名、输入参数的数据类型、输入参数的单位、输入参数的取值上限、输入参数的取值下限及输入参数在输入数据文件中的行号和列号；仿真模型输出参数信息是对仿真模型输出数据文件中所包含信息的描述，包括输出参数ID、输出参数名、输出参数的数据类型、输出参数的单位及输出参数在输出数据文件中的行号和列号；仿真模型文件信息是对步骤2中定义的三类模型的文件进行描述，描述内容包括：仿真模型文件ID、仿真模型文件名、仿真模型文件类型、仿真模型文件路径、输入数据文件中数据间的分隔符和输出数据文件中数据间的分隔符；所有的仿真模型信息通过录入方式，以计算机文件的形式存储形成仿真模型信息描述文件；步骤4：制定三类模型封装接口形式，对三类模型进行封装1）对A类模型的封装首先根据学科模型的任务功能，设定仿真模型的基准输入数据，形成输入数据文件，同时设定输出数据的格式和内容；然后编写A类模型主文件，主文件由三部分组成，输入数据解析部分、仿真模型运行部分和仿真结果输出部分；输入数据解析部分完成对输入数据文件的解析，获取仿真模型的输入参数，输入仿真模型运行部分，进行仿真，仿真执行完成后所得到的仿真结果通过仿真结果输出部分按照设定的基准输出数据格式输出形成输出数据文件；将得到的主文件、输入数据文件、输出数据文件封装为图形化模块，图形化模块包含输入端口和输出端口，用户通过输入端口为仿真模型填入输入数据，运行完封装的仿真模型后所形成的仿真结果数据通过输出数据端口呈现给用户；输入端口和输出端口的数据形式和内容通过仿真模型描述文件提供给用户；A类模型完成封装后，主文件、输入数据文件、输出数据文件在仿真平台中以图形化的模块表现；2）对B类模型的封装首先根据学科模型的任务功能，设定仿真模型的基准输入数据，以及输出数据的格式和内容，形成输入数据文件；然后对B类模型的dll文件进行加载，编写B类模型主文件；B类模型主文件包括输入数据解析部分、仿真模型运行 部分和仿真结果输出部分；输入数据解析部分解析输入数据文件，获取仿真模型的输入参数，仿真模型运行部分调用所加载dll中仿真模型运行函数并输入解析得到的输入参数，执行仿真模型进行仿真，仿真后所得到的仿真结果通过仿真结果输出部分按照设定的输出数据格式输出形成输出数据文件；3）对C类模型的封装首先根据学科模型任务功能，设定仿真模型的基准输入数据，以及输出数据的格式和内容，形成输入数据文件；然后编写C类模型主文件，该文件由三段函数组成，仿真初始化函数、仿真主函数和仿真后处理函数；仿真初始化函数加载并解析仿真输入文件，获取仿真主函数的输入参数，输入仿真主函数进行仿真计算，所得到的仿真结果通过仿真后处理函数，按照设定的输出数据格式输出形成输出数据文件；步骤5：仿真模型的集成与存储管理将步骤4封装完成的仿真模型存储到计算机数据库中，将仿真模型的图形化模块集成到仿真平台中；数据库中存储的仿真模型是所有的仿真模型文件，包括仿真模型主文件、仿真模型输入数据文件、仿真模型输出数据文件、仿真模型其它文件及仿真模型信息描述文件；仿真模型的图形化模块存储在飞行器分布式仿真平台所在的计算机；至此完成飞行器分布式仿真平台中的仿真模型的封装与集成。