基于SimXPress虚拟现实系统仿真解决方案
来源:北京博望圣达仿真科技有限公司
SimXPress技术平台作为一个具有通用性、开放性和可扩展性的建模、集成、运行、评估一体化的支撑环境,为各类复杂系统的建模与仿真提供强有力的支撑。
按照系统工程的要求,面向复杂系统的建模与仿真可以划分为系统开发、任务开发、仿真实验三个主要阶段,每个阶段都有相关的工具一一对应。
每个工具对应的功能如下图所示。从图中看出,工具间的功能需要具有一定的重叠性,这样规划的目的是为了让各个开发阶段能更平滑的过渡。比如,建模工具出了具有建模的功能外,还具有对模型进行简单的演示与推演功能,这样就可以在建模过程中随时进行验证,即支持“所见即所得”的方式进行建模,确保模型在框架上的正确性;而联试工具除了对组件化的模型进行装配形成一个可运行执行体外,它还可以对模型进行简单的修改,这样的目的是为了随时修改系统联试中发现的问题。
各种复杂系统的研究层次、对象和范围是不同的 ,但各个领域的建模仿真平台在技术上或通用平台上有诸多共性。
基于SimXpress的仿真系统的开发、测试、运行过程典型地分为11个步骤,用户可以根据实际系统需要进行剪裁。其中步骤1、3、4的由设计与建模工具提供支持;步骤2、5、8由联试工具提供支持;步骤6、7由部署工具提供支持;步骤9、10、11由运行管理工具提供支持。仿真引擎作为一个基础运行库,嵌入到仿真应用系统中,模型库则是各个工具之间信息共享的桥梁。
在系统开发阶段,开发人员首先使用建模工具开发系统模型,然后利用联试工具对系统模型进行推演和验证,确保的开发的顶层模型能反映用户的需求;在步骤3中利用系统模型生成组件模型框架,然后步骤4中开发仿真组件并通过步骤5对组件进行测试。经过前5个阶段,系统开发结束,所有的模型经过了初步的验证并提交到模型库中。
步骤6的参与者是军事专家,他主要根据待研究的作战问题与任务(如导弹突防、登陆作战)进行想定开发(当然其想定所依赖的模型需要在模型库中已经存在);步骤7则根据任务情况和仿真软件硬件资源将模型部署到各计算节点上;步骤8根据部署情况对整个系统进行集成测试与验证,确保系统功能正确,性能稳定可靠。经过这3个步骤,仿真系统被搭建起来,具备了进行仿真实验的条件。
步骤9根据仿真的需要进行实验设计,主要考虑仿真的边界条件与敏感参数,为仿真系统的运行提供输入;步骤10对整个系统的运行过程进行监控;步骤11则对仿真结果进行可视化、评估与特征展示。