本發(fā)明涉及仿真實(shí)驗(yàn)，尤其是涉及一種異構(gòu)智能化仿真系統(tǒng)、中間件及其數(shù)據(jù)傳輸方法。

背景技術(shù)：

1、仿真實(shí)驗(yàn)沒有普通意義上實(shí)驗(yàn)的必備器材，而是在計(jì)算機(jī)上用仿真軟件模擬現(xiàn)實(shí)的效果。本文將仿真實(shí)驗(yàn)中涉及的資源稱之為試驗(yàn)資源，將采用兩種或者兩種以上的試驗(yàn)資源對同一研究對象進(jìn)行的仿真實(shí)驗(yàn)稱之為聯(lián)合試驗(yàn)(或聯(lián)合仿真試驗(yàn))。鑒于聯(lián)合試驗(yàn)需要將不同類型、不同標(biāo)準(zhǔn)、不同地域的試驗(yàn)資源連接起來，運(yùn)行的環(huán)境更加復(fù)雜，更容易出現(xiàn)異常情況。

2、也就是說，傳輸延遲問題是聯(lián)合試驗(yàn)運(yùn)行過程中不可避的，尤其是在地域跨度較大的聯(lián)合試驗(yàn)項(xiàng)目如果不能及時(shí)對傳輸延遲進(jìn)行補(bǔ)償，可能會(huì)出現(xiàn)聯(lián)合試驗(yàn)結(jié)果上的偏差，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致聯(lián)合試驗(yàn)被迫中斷。然而，目前市場上針對仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域的虛擬仿真技術(shù)，對于異構(gòu)仿真系統(tǒng)，為了保證時(shí)序的同步性，大多都采用事件驅(qū)動(dòng)的框架(或合適的事件調(diào)度算法)來實(shí)現(xiàn)時(shí)間協(xié)同，通過及時(shí)響應(yīng)事件來確保時(shí)序的正確性，在一定范圍內(nèi)避免傳輸延遲帶來的影響。目前常見的事件驅(qū)動(dòng)的框架有兩種：基于先來先響應(yīng)(firstcome?first?response，fcfr)的事件調(diào)度框架(如圖1所示)和基于靜態(tài)優(yōu)先級(jí)(staticpriority?first?response，spfr)的事件調(diào)度算法(如圖2所示)，其中，中間件稱之為中央節(jié)點(diǎn)，聯(lián)合試驗(yàn)資源稱之為子節(jié)點(diǎn)。

3、該fcfr的事件調(diào)度框架是先前進(jìn)入輔助存儲(chǔ)器中緩沖隊(duì)列的感應(yīng)事件首先得到響應(yīng)，其中，事件按序排列在輔助存儲(chǔ)器中，輔助存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)本質(zhì)上是隊(duì)列，這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)具有“先進(jìn)先出”的自然特性，因此可以很容易地實(shí)現(xiàn)fcfr算法?？梢钥闯?，fcfr的事件調(diào)度框架有利于長執(zhí)行時(shí)間的事件，而不利于短執(zhí)行時(shí)間的事件，即：后到達(dá)的事件(如聯(lián)合試驗(yàn)仿真任務(wù))必須等待很長的時(shí)間進(jìn)行調(diào)度，從而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)在周轉(zhuǎn)時(shí)間和吞吐量方面的性能較差。在聯(lián)合試驗(yàn)環(huán)境中，不同事件等待響應(yīng)的時(shí)間限制也不同，事件擁有自己的優(yōu)先級(jí)，而fcfr算法無法考慮到事件的優(yōu)先級(jí)，對于吞吐量較大的聯(lián)合試驗(yàn)任務(wù)，會(huì)造成急需處理的事件過期未響應(yīng)的問題。

4、該spfr的事件調(diào)度框架是優(yōu)先級(jí)較高的事件將首先得到響應(yīng)，其中，當(dāng)每個(gè)事件進(jìn)入輔助存儲(chǔ)器中的緩沖隊(duì)列時(shí)，都會(huì)被事件管理器分配一個(gè)整數(shù)，用于表示其具有的初始優(yōu)先級(jí)，值得注意的是，初始優(yōu)先級(jí)的數(shù)值在業(yè)務(wù)流程應(yīng)用的執(zhí)行期間是無法更改的?？梢钥闯?，spfr的事件調(diào)度框架即使低優(yōu)先級(jí)的事件比高優(yōu)先級(jí)的事件更早進(jìn)入輔助存儲(chǔ)器的緩沖隊(duì)列中，也必須等待很長的時(shí)間才能進(jìn)入到內(nèi)存中的緩沖隊(duì)列。spfr算法有利于在試驗(yàn)系統(tǒng)開始時(shí)被分配了高優(yōu)先級(jí)的事件，但不利于被初始時(shí)分配了低優(yōu)先級(jí)的事件，會(huì)導(dǎo)致低優(yōu)先級(jí)的事件長期得不到響應(yīng)，這不僅違背了公平原則，而且導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)在周轉(zhuǎn)時(shí)間和吞吐量方面的性能也很差。

5、因此，對于執(zhí)行軍事聯(lián)合仿真試驗(yàn)的異構(gòu)仿真系統(tǒng)，如何在保持高周轉(zhuǎn)時(shí)間、大吞吐量的情況下保證異構(gòu)仿真系統(tǒng)時(shí)序的同步性是本發(fā)明要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種異構(gòu)智能化仿真系統(tǒng)、中間件及其數(shù)據(jù)傳輸方法，針對執(zhí)行軍事聯(lián)合仿真試驗(yàn)的異構(gòu)仿真系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸延遲問題，對試驗(yàn)數(shù)據(jù)傳輸延遲基于改進(jìn)dr推算算法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸延遲補(bǔ)償，在保持異構(gòu)仿真系統(tǒng)高周轉(zhuǎn)時(shí)間、大吞吐量的情況下，較好的保證異構(gòu)仿真系統(tǒng)時(shí)序的同步性。

2、根據(jù)本發(fā)明的一方面，至少一個(gè)實(shí)施例提供了一種數(shù)據(jù)傳輸方法，包括：采集至少一個(gè)聯(lián)合試驗(yàn)資源的至少一個(gè)狀態(tài)數(shù)據(jù)，其中，所述至少一個(gè)聯(lián)合試驗(yàn)資源包括第一聯(lián)合試驗(yàn)資源和第二聯(lián)合試驗(yàn)資源；通過推算模型推算所述第一聯(lián)合試驗(yàn)資源的第一數(shù)據(jù)，通過外推模型估算所述第二聯(lián)合試驗(yàn)資源的第二數(shù)據(jù)；如果所述外推模型與所述推算模型之間的偏差超過第一閾值，向所述第二聯(lián)合試驗(yàn)資源傳輸?shù)谌龜?shù)據(jù)，其中，所述第三數(shù)據(jù)為對所述第一數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸延遲補(bǔ)償后的數(shù)據(jù)。

3、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，至少一個(gè)實(shí)施例還提供了一種中間件，包括：處理器，適于實(shí)現(xiàn)各指令；以及存儲(chǔ)器，適于存儲(chǔ)多條指令，所述指令適于由處理器加載并執(zhí)行：本發(fā)明研發(fā)的數(shù)據(jù)傳輸方法。

4、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，至少一個(gè)實(shí)施例還提供了一種異構(gòu)智能化仿真系統(tǒng)，包括：本發(fā)明研發(fā)的中間件和至少一個(gè)聯(lián)合試驗(yàn)資源，其中，所述至少一個(gè)聯(lián)合試驗(yàn)資源包括第一聯(lián)合試驗(yàn)資源和第二聯(lián)合試驗(yàn)資源，聯(lián)合試驗(yàn)為靶場試驗(yàn)，所述聯(lián)合試驗(yàn)資源為艦艇，所述第一聯(lián)合試驗(yàn)資源為靶場試驗(yàn)中當(dāng)前仿真艦艇，所述第二聯(lián)合試驗(yàn)資源為除所述當(dāng)前仿真艦艇外其它各個(gè)參與通信的其它仿真艦艇。

5、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，至少一個(gè)實(shí)施例還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀的非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序指令，當(dāng)計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序指令時(shí)，執(zhí)行：本發(fā)明研發(fā)的數(shù)據(jù)傳輸方法。

6、本發(fā)明通過上述方式，第一聯(lián)合試驗(yàn)資源的推算模型推算第一數(shù)據(jù)，并對第一數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸延遲補(bǔ)償形成第三數(shù)據(jù)，并在第一聯(lián)合試驗(yàn)資源的推算模型與外推模型差距較大時(shí)，向第二聯(lián)合試驗(yàn)資源發(fā)送第三數(shù)據(jù)，大幅減少了第一聯(lián)合試驗(yàn)資源與第二聯(lián)合試驗(yàn)資源之間需要交互的信息量。由此使得本發(fā)明無論調(diào)度任意一個(gè)仿真對象(或稱之為第一聯(lián)合試驗(yàn)資源)的事件，除當(dāng)前調(diào)度的仿真對象之外的其它仿真對象(或稱之為第二聯(lián)合試驗(yàn)資源)均可接收當(dāng)前調(diào)度的仿真對象傳來的第三數(shù)據(jù)進(jìn)行同步狀態(tài)更新，其它仿真對象在被調(diào)度之前即可進(jìn)行實(shí)時(shí)響應(yīng)，較好的實(shí)現(xiàn)了異構(gòu)智能化仿真系統(tǒng)在保持高周轉(zhuǎn)時(shí)間、大吞吐量的情況下時(shí)序的同步性。

技術(shù)特征：

1.一種數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述聯(lián)合試驗(yàn)為靶場試驗(yàn)，所述聯(lián)合試驗(yàn)資源為艦艇，所述第一聯(lián)合試驗(yàn)資源為靶場試驗(yàn)中當(dāng)前仿真艦艇，所述第二聯(lián)合試驗(yàn)資源為除所述當(dāng)前仿真艦艇外其它各個(gè)參與通信的其它仿真艦艇，所述狀態(tài)數(shù)據(jù)包括位置、速度、加速度、角速度和/或時(shí)間戳，采集至少一個(gè)聯(lián)合試驗(yàn)資源的至少一個(gè)狀態(tài)數(shù)據(jù)包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述第一數(shù)據(jù)為推算的當(dāng)前仿真艦艇的當(dāng)前位置，通過推算模型推算所述第一聯(lián)合試驗(yàn)資源的第一數(shù)據(jù)包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，使用加速度計(jì)、陀螺儀和/或gps輔助獲取pt、vt、tmsg、at。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述第二數(shù)據(jù)包括估算的其它仿真艦艇的第二位置和估算的其它仿真艦艇的第二姿態(tài)角，假設(shè)其它仿真艦艇包括x、y和z，通過外推模型估算所述第二聯(lián)合試驗(yàn)資源的第二數(shù)據(jù)包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，向所述第二聯(lián)合試驗(yàn)資源傳輸?shù)谌龜?shù)據(jù)包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，向所述第二聯(lián)合試驗(yàn)資源傳輸?shù)谌龜?shù)據(jù)之后，還包括：

8.一種中間件，其特征在于，包括：

9.一種異構(gòu)智能化仿真系統(tǒng)，其特征在于，包括：如權(quán)利要求8所述的中間件和至少一個(gè)聯(lián)合試驗(yàn)資源，其中，所述至少一個(gè)聯(lián)合試驗(yàn)資源包括第一聯(lián)合試驗(yàn)資源和第二聯(lián)合試驗(yàn)資源，聯(lián)合試驗(yàn)為靶場試驗(yàn)，所述聯(lián)合試驗(yàn)資源為艦艇，所述第一聯(lián)合試驗(yàn)資源為靶場試驗(yàn)中當(dāng)前仿真艦艇，所述第二聯(lián)合試驗(yàn)資源為除所述當(dāng)前仿真艦艇外其它各個(gè)參與通信的其它仿真艦艇。

10.一種計(jì)算機(jī)可讀的非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序指令，當(dāng)計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序指令時(shí)，執(zhí)行：如權(quán)利要求1-7任一所述的數(shù)據(jù)傳輸方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種異構(gòu)智能化仿真系統(tǒng)、中間件及其數(shù)據(jù)傳輸方法。該數(shù)據(jù)傳輸方法，包括：采集至少一個(gè)聯(lián)合試驗(yàn)資源的至少一個(gè)狀態(tài)數(shù)據(jù)，其中，所述至少一個(gè)聯(lián)合試驗(yàn)資源包括第一聯(lián)合試驗(yàn)資源和第二聯(lián)合試驗(yàn)資源；通過推算模型推算所述第一聯(lián)合試驗(yàn)資源的第一數(shù)據(jù)，通過外推模型估算所述第二聯(lián)合試驗(yàn)資源的第二數(shù)據(jù)；如果所述外推模型與所述推算模型之間的偏差超過第一閾值，向所述第二聯(lián)合試驗(yàn)資源傳輸?shù)谌龜?shù)據(jù)，其中，所述第三數(shù)據(jù)為對所述第一數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸延遲補(bǔ)償后的數(shù)據(jù)。

技術(shù)研發(fā)人員：張靜,包陽,李晶,何陽,廖芃權(quán),陳亞莎
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國人民解放軍軍事科學(xué)院系統(tǒng)工程研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2