基于组件化建模的仿真模型动态组合装配系统和方法

技术领域

本申请涉及组件化仿真技术领域，特别是涉及一种基于组件化建模的仿真模型动态组合装配系统和方法。

背景技术

随着人工智能的深度发展，对抗任务执行空间得到了极大拓展，包括陆海空天电网等传统实体空间和虚拟空间，其高度复杂性，要求对抗双方从多个维度综合采取多种措施，从而灵活主动地进行对抗。现实对抗训练存在投入成本高、训练时间长、难以反复验证等问题，基于仿真建模技术对训练过程进行模拟，能够为决策人员提供谋略对抗训练、拟制完善任务执行方案以及规划协同行动等应用，基于组件化仿真建模技术能够通过各专业仿真组件的组合装配，形成仿真实体的功能及能力模拟。

在传统的仿真组件化建模中，仿真组件装配一般是在仿真开始前，通过配置及程序调用方式进行组合装配。然而，针对多种用途的兵力实体，当兵力实体执行不同任务时，需要中断仿真进程，根据任务的仿真需求，重新进行装配，导致仿真效率低、耗时长，影响仿真整体进程。因此，如何在仿真过程中，不中断仿真进程实现仿真模型的动态组合装配成为亟待解决的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种基于组件化建模的仿真模型动态组合装配系统和方法。

一种基于组件化建模的仿真模型动态组合装配系统，所述系统包括：

仿真实体框架和模型资源库；所述仿真实体框架包括动态加载命令服务接口模块、模型资源获取模块、组件加载调度模块以及多个仿真组件；

所述动态加载命令服务接口模块用于解析接收的动态加载命令，得到组件类型ID、实体ID、组件实例ID和组件初始化参数，根据所述组件类型ID生成模型获取指令，将所述模型获取指令发送至模型资源获取模块以获取所需组件模型的动态链接库，根据所述动态链接库的路径、实体ID、组件实例ID和组件初始化参数，生成组件加载调度命令，发送组件加载调度命令至组件加载调度模块；

所述组件加载调度模块用于根据所述组件加载调度命令创建组件模型实例并对组件模型实例进行初始化，调度组件模型进行仿真。

在其中一个实施例中，所述动态加载命令是通过外部程序根据仿真需求调度外部服务命令接口得到的。

在其中一个实施例中，所述模型资源获取模块用于根据所述模型获取指令从所述模型资源库中获取所需组件模型的动态链接库资源，并下载到本地指定的目录中，将资源下载完成信息发送至所述动态加载命令服务接口模块。

在其中一个实施例中，根据所述实体ID获取组件加载的实体，加载模型动态链接库，创建组件模型实例，分配组件实例ID，根据所述组件初始化参数对组件模型实例进行初始化；调度组件模型运行，并返回动态装配完成信息及装配的组件实例ID。

在其中一个实施例中，所述动态加载命令服务接口模块还用于解析接收的动态卸载命令，得到实体ID和组件实例ID，根据所述组件实例ID，生成组件卸载命令，将所述组件卸载命令发送至组件加载调度模块。

在其中一个实施例中，所述组件加载调度模块还用于根据所述组件卸载命令获取仿真实体信息，并调度仿真实体程序卸载组件。

在其中一个实施例中，仿真组件收到卸载命令后，对模型资源进行析构，并卸载模型，返回卸载完成信息至组件加载调度模块；组件加载调度模块将卸载完成信息发送至动态加载命令服务接口模块直至返回至外部程序。

在其中一个实施例中，所述多个仿真组件用于发布和订阅消息，形成消息队列。

一种基于组件化建模的仿真模型动态组合装配方法，所述方法包括：

构建仿真实体框架；所述仿真实体框架包括动态加载命令服务接口模块、模型资源获取模块、组件加载调度模块以及多个仿真组件；

通过所述动态加载命令服务接口模块解析接收的动态加载命令，得到组件类型ID、实体ID、组件实例ID和组件初始化参数，根据所述组件类型ID生成模型获取指令，将所述模型获取指令发送至模型资源获取模块以获取所需组件模型的动态链接库；

根据所述动态链接库的路径、实体ID、组件实例ID和组件初始化参数，生成组件加载调度命令，发送组件加载调度命令至组件加载调度模块；

通过所述组件加载调度模块根据所述组件加载调度命令创建组件模型实例并对组件模型实例进行初始化，调度组件模型进行仿真。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

构建仿真实体框架；所述仿真实体框架包括动态加载命令服务接口模块、模型资源获取模块、组件加载调度模块以及多个仿真组件；

通过所述动态加载命令服务接口模块解析接收的动态加载命令，得到组件类型ID、实体ID、组件实例ID和组件初始化参数，根据所述组件类型ID生成模型获取指令，将所述模型获取指令发送至模型资源获取模块以获取所需组件模型的动态链接库；

根据所述动态链接库的路径、实体ID、组件实例ID和组件初始化参数，生成组件加载调度命令，发送组件加载调度命令至组件加载调度模块；

通过所述组件加载调度模块根据所述组件加载调度命令创建组件模型实例并对组件模型实例进行初始化，调度组件模型进行仿真。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

构建仿真实体框架；所述仿真实体框架包括动态加载命令服务接口模块、模型资源获取模块、组件加载调度模块以及多个仿真组件；

通过所述动态加载命令服务接口模块解析接收的动态加载命令，得到组件类型ID、实体ID、组件实例ID和组件初始化参数，根据所述组件类型ID生成模型获取指令，将所述模型获取指令发送至模型资源获取模块以获取所需组件模型的动态链接库；

根据所述动态链接库的路径、实体ID、组件实例ID和组件初始化参数，生成组件加载调度命令，发送组件加载调度命令至组件加载调度模块；

通过所述组件加载调度模块根据所述组件加载调度命令创建组件模型实例并对组件模型实例进行初始化，调度组件模型进行仿真。

上述基于组件化建模的仿真模型动态组合装配系统和方法，通过仿真实体框架中的动态加载命令服务接口模块解析接收的动态加载命令，得到组件类型ID、实体ID、组件实例ID和组件初始化参数，根据所述组件类型ID生成模型获取指令，将所述模型获取指令发送至模型资源获取模块以获取所需组件模型的动态链接库，以及根据所述动态链接库的路径、实体ID、组件实例ID和组件初始化参数，生成组件加载调度命令，发送组件加载调度命令至组件加载调度模块，通过组件加载调度模块用于根据所述组件加载调度命令创建组件模型实例并对组件模型实例进行初始化，调度组件模型进行仿真。本发明实施例，能够不中断仿真进程，根据仿真场景和业务的需求，实现仿真模型的动态组合装配。

附图说明

图1为一个实施例中基于组件化建模的仿真模型动态组合装配系统的结构示意图；

图2为一个实施例中仿真模型组件动态加载的流程示意图；

图3为一个实施例中仿真模型组件动态卸载的流程示意图；

图4为一个实施例中基于组件化建模的仿真模型动态组合装配方法的流程示意图；

图5为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种基于组件化建模的仿真模型动态组合装配系统，包括：

仿真实体框架和模型资源库；仿真实体框架包括动态加载命令服务接口模块、模型资源获取模块、组件加载调度模块以及多个仿真组件；

动态加载命令服务接口模块用于解析接收的动态加载命令，得到组件类型ID、实体ID、组件实例ID和组件初始化参数，根据组件类型ID生成模型获取指令，将模型获取指令发送至模型资源获取模块以获取所需组件模型的动态链接库，根据动态链接库的路径、实体ID、组件实例ID和组件初始化参数，生成组件加载调度命令，发送组件加载调度命令至组件加载调度模块；

组件加载调度模块用于根据组件加载调度命令创建组件模型实例并对组件模型实例进行初始化，调度组件模型进行仿真。

上述基于组件化建模的仿真模型动态组合装配系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

上述基于组件化建模的仿真模型动态组合装配系统中，通过仿真实体框架中的动态加载命令服务接口模块解析接收的动态加载命令，得到组件类型ID、实体ID、组件实例ID和组件初始化参数，根据组件类型ID生成模型获取指令，将模型获取指令发送至模型资源获取模块以获取所需组件模型的动态链接库，以及根据动态链接库的路径、实体ID、组件实例ID和组件初始化参数，生成组件加载调度命令，发送组件加载调度命令至组件加载调度模块，通过组件加载调度模块用于根据组件加载调度命令创建组件模型实例并对组件模型实例进行初始化，调度组件模型进行仿真。本发明实施例，能够不中断仿真进程，根据仿真场景和业务的需求，实现仿真模型的动态组合装配。

在一个实施例中，动态加载命令是通过外部程序根据仿真需求调度外部服务命令接口得到的。在本实施例中，如图1所示，外部调度命令包括动态加载命令和动态卸载命令，动态加载命令服务接口模块提供外部接口服务，在动态加载时，外部程序跟进仿真需求，调用外部接口服务命令接口，给出需要动态加载的模型组件及初始信息，在动态卸载时，外部程序跟进仿真需求需要卸载已经装配的组件，调用外部接口服务命令接口，给出需要动态卸载的模型组件。

以多用途飞机实体模型的动态组合装配为例对此进行说明，对于一类多用途飞机实体模型，在执行不同任务时，根据实体执行任务使用不同的挂载组件，根据任务要求，多用途飞机可挂载打击装备，也可挂载电子对抗设备，采用本发明系统，可以实现不中断仿真进程实现多用途飞机先挂载电子对抗设备执行干扰任务，后重新挂载打击装备执行打击任务。

在一个实施例中，模型资源获取模块用于根据模型获取指令从模型资源库中获取所需组件模型的动态链接库资源，并下载到本地指定的目录中，将资源下载完成信息发送至动态加载命令服务接口模块。

在一个实施例中，根据组件加载调度命令创建组件模型实例并对组件模型实例进行初始化，调度组件模型进行仿真的步骤包括：根据实体ID获取组件加载的实体，加载模型动态链接库，创建组件模型实例，分配组件实例ID，根据组件初始化参数对组件模型实例进行初始化；调度组件模型运行，并返回动态装配完成信息及装配的组件实例ID。在本实施例中，组件加载调度模块能够实现组件实例的创建、初始化和调度运行，图1中的虚线框表示在仿真初始时没有加载组件，在仿真过程中动态创建组件。从而在仿真运行过程中就能实现组合装配，提高仿真效率。

在一个实施例中，动态加载命令服务接口模块还用于解析接收的动态卸载命令，得到实体ID和组件实例ID，根据组件实例ID，生成组件卸载命令，将组件卸载命令发送至组件加载调度模块。

在一个实施例中，组件加载调度模块还用于根据组件卸载命令获取仿真实体信息，并调度仿真实体程序卸载组件。

在一个实施例中，在组件卸载命令获取仿真实体信息，并调度仿真实体程序卸载组件之后，还包括：仿真组件收到卸载命令后，对模型资源进行析构，并卸载模型，返回卸载完成信息至组件加载调度模块；组件加载调度模块将卸载完成信息发送至动态加载命令服务接口模块直至返回至外部程序。

在一个实施例中，多个仿真组件用于发布和订阅消息，形成消息队列。

在一个具体实施例中，如图2所示，提供了一种仿真模型组件动态加载的流程示意图，在仿真过程中，外部程序跟进仿真需求，调用外部接口服务命令接口，给出需要动态加载的模型组件及初始信息，将动态卸载命令发送至动态加载命令服务模块，动态卸载命令包括组件类型ID、实体ID、组件实例名称和组件初始化参数，动态加载命令服务接口模块解析动态卸载命令，获取组件模型ID，向模型资源获取模块发送资源获取命令，模型资源获取模块根据组件模型ID，从模型资源库中获取组件模型的动态链接库资源，并下载到本地指定的目录中，返回资源下载完成信息，动态加载命令服务接口模块接收到模型资源获取模块的下载完成信息，发送组件加载调度命令给组件加载调度模块，组件加载调度命令包括组件模型动态连接库的路径、实体ID、组件实例ID及初始化参数信息，组件加载调度模块根据实体ID获取组件加载的实体，加载模型动态链接库，创建组件模型实例，分配组件实例ID，并对组件模型实例进行初始化。调度组件模型运行，并返回动态装配完成信息及装配的组件实例ID。

在一个具体实施例中，如图3所示，提供了一种仿真模型组件动态卸载的流程示意图，在仿真过程中，外部程序跟进仿真需求需要卸载已经装配的组件，调用外部接口服务命令接口，给出需要动态卸载的模型组件，将动态卸载命令发送至动态加载命令服务接口模块，动态卸载命令包括实体ID和组件实例ID，动态加载命令服务接口模块解析动态卸载命令，解析组件实例ID，发送给组件加载调度模块，组件加载调度模块根据实体ID获取仿真实体信息，并调度仿真实体程序卸载组件，模型组件收到卸载命令后，对模型资源进行析构，并卸载模型，返回卸载完成信息，组件加载调度模块将卸载完成信息返回，直至请求的外部程序。

在一个实施例中，如图4所示，提供了一种基于组件化建模的仿真模型动态组合装配方法，包括：

步骤402，构建仿真实体框架。

仿真实体框架包括动态加载命令服务接口模块、模型资源获取模块、组件加载调度模块以及多个仿真组件。

步骤404，通过动态加载命令服务接口模块解析接收的动态加载命令，生成组件类型ID、实体ID、组件实例ID和组件初始化参数，根据组件类型ID生成模型获取指令，将模型获取指令发送至模型资源获取模块以获取所需组件模型的动态链接库。

步骤406，根据动态链接库的路径、实体ID、组件实例ID和组件初始化参数，得到组件加载调度命令，发送组件加载调度命令至组件加载调度模块。

步骤408，通过组件加载调度模块根据组件加载调度命令创建组件模型实例并对组件模型实例进行初始化，调度组件模型进行仿真。

应该理解的是，虽然图4的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图4中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

关于基于组件化建模的仿真模型动态组合装配方法的具体限定可以参见上文中对于基于组件化建模的仿真模型动态组合装配系统的限定，在此不再赘述。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于组件化建模的仿真模型动态组合装配方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，该存储器存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述实施例中方法的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中方法的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。