[发明专利]基于概念模型推演的仿真系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机仿真技术，特别涉及一种基于概念模型推演的仿真系 统。

背景技术

仿真是指运用模型描述在时间轴上的活动和交互.本发明所指的仿真 是在实际的或假想的环境下，按照规则行动的两个或多个仿真模型进行对 抗的“仿真”。仿真可以在不造成破坏性后果的情况下对各种对抗系统进 行分析，用于实际指导。

美国国防部在1995年10月发布的仿真建模主计划中提出通过实体、 行为、任务和交互四个方面的建模元素描述概念模型，开展了一些相关研 究，在想定生成系统和仿真态势推演方面也提出了一些实现框架和方法。 由于仿真仿真系统涉及建模、仿真处理、计算机软件实现等多方面的理论 和技术，开发较困难。

目前已有的仿真所能实现的功能相对简单，不能推演复杂的仿真行 为；不便于描述实体之间行为的交互；没有实现复杂的、多层次的任务和 动作，并且存在态势推演效率低、操作复杂等缺点。

发明内容

本发明的目的是：提供一种基于概念模型推演的仿真方法，解决现有技 术中存在的仿真功能简单、推演效率低、操作复杂的缺点，实现由概念模 型生成仿真实体，并对该仿真实体进行任务级和动作交互级规划，采用推演 控制算法对生成的仿真任务想定文件进行解析。实现推演过程。可以对复杂 的仿真任务进行层次化执行，不仅实现方便、实用，而且显著提高了仿真开 发效率。

本发明提供一种仿真方法，包括：

模型生成器，用于建立概念模型，由概念模型生成仿真实体，所述仿真 实体具有静态属性、动态属性和行为能力，其中静态属性描述了没有变化的 一类属性，静态属性包括仿真实体名称、ID、类型、型号；动态属性描述不 断变化的仿真实体属性，包括仿真实体的弹药量、油量、位置、速度和指控 指令；仿真实体行为是对动态属性值的改变规律的描述，仿真实体行为包 括运动、搜索、开火、通信以及动作信息，动作信息包括仿真实体的运动、 仿真实体对目标的搜索、仿真实体对目标的开火和仿真实体的通信；

任务规划器，用于对所述仿真实体的仿真任务进行任务级规划和动作交 互级规划，生成仿真任务想定文件；

推演控制器，用于对仿真任务想定文件进行解析并进行存储，得到仿真 任务信息，采用推演控制算法执行所规划的仿真任务，进行态势推演，其中所 述仿真任务信息包括仿真任务的发生时间、发生条件以及结束时间和条件， 仿真任务由若干具体的仿真子任务组成；

所述模型生成器包括概念模型生成部和实体生成部，其中：

概念模型生成部，用于建立概念模型，包括仿真实体模型、环境模型；

实体生成部，以概念模型为模板，进行实例化、参数化，生成仿真 实体；

所述任务规划器包括任务级规划部、动作级生成部和想定文件生成部， 其中：

任务级规划部，用于将每个仿真任务划分为多个仿真子任务，设置各 仿真子任务的发生时间、发生条件以及结束时间和条件，各子任务可以串行 执行也可并行执行；

动作级规划部，用于选定每个仿真子任务中的仿真实体，并设置所述 仿真实体的仿真动作以及动作信息，其中动作信息包括动作发生的时间、条件 和参数信息；仿真动作包括实体的运动、实体对目标的搜索、实体对目标的 开火和实体的通信；

想定文件生成部，根据以上所设置的仿真任务、仿真子任务、仿真实 体和仿真动作生成仿真任务想定文件并且保存；

所述推演控制器包括解析存储部和推演控制部，其中：

解析存储部，用于解析所述仿真任务想定文件，获取所述仿真任务对 应的仿真任务信息、仿真子任务信息、仿真实体信息并将这些信息分别存储 起来，其中：所述仿真子任务包括实体部署、就位、编队集结、搜索、防御、 开火、拦截、撤退、占领；

推演控制部，采用基于解析信息存储结构的推演控制算法按照时间顺 序读取任务层、子任务层、动作层对应的信息，并根据读取的仿真信息执行 仿真任务、子任务以及仿真动作，实现推演过程，并能终止和暂停推演，并 在二维态势图上显示。

本发明的仿真系统用于解决现有技术中仿真系统功能简单，可执行的任 务较少、效率低、操作复杂以及不能描述复杂的仿真行为；不便于描述实 体之间行为的交互；较少考虑聚合级的任务规划；缺少后续的态势推演工 具，不能实现想定生成之后的态势推演过程等问题。