[发明专利]一种通用仿真组件的描述及建模方法

说明书

1.技术领域

应用于系统仿真领域的通用组件建模方法。

2.背景技术

现阶段使用广泛的仿真系统应用建模方式是使用基于HLA协议或其他特定协议的建模方式。仿真模块的开发过程中，需要开发者详细了解特定仿真协议的定义，这对不具备仿真知识的特定业务领域专家是非常困难的。仿真系统开发好后，仿真系统中用到的仿真模型的划分规则没有统一的标准，不利于对仿真模型进行重用，开发的仿真系统质量不容易控制。

本技术专利阐述的通用组件描述及建模方法，能够解决仿真模型划分标准不统一，仿真模型不利于重用的问题。

3.发明内容

3.1总体方案

本技术方案由通用仿真组件的描述方法与仿真组件的建模方法组成。通过使用XML格式的带有仿真组件语义的文件对组件自身属性、接口、事件与组件之间的关系进行了描述。使用规范化的组件建模流程对仿真组件建模过程进行定义。

3.2仿真组件描述方法

Component是仿真原子功能模型(基层的组织单元)，封装了实际的仿真业务逻辑。Component可以采用运行环境支持的任何编程语言实现。同时，仿真支撑框架支持创建新的组件类型。组件的实现独立于Input与Output接口的绑定类型。

组件根据用途不同分为：算法组件、流程控制组件、状态组件、界面组件。

组件的基本要素组成见图1-组件概念示意图。

属性(Property)

属性是组件的初始化属性，作为组件的运行前的初始数据。

输入(Input)接口

输入接口是其他组件为提供输入的组件输入数据使用。Input的使用方式对组件是透明的。同一组件的输入接口之间不能重复。

输出(Output)接口

输出是组件为其他组件提供输出数据使用。Output的使用方式对组件是透明的。同一组件的输出接口之间不能重复。

接收事件(Receive Event)

接收事件是其他组件为提供接收的组件事件数据使用。接收事件与输入接口的不同在于，组件在一个运行周期中可以接收相同名称的事件多次，而输入接口仅能接收一次。同一组件的接收事件之间不能重复。

发送事件(Send Event)

发送事件为其他组件提供发送的时间数据使用。发送时间与输出接口的不同在于，组件在一个运行周期中可以发送相同名称的事件多次，而输出接口仅能产生一次。同一组件的发送事件之间不能重复。

复合组件(Composite)

图2-复合组件概念示意图中的两个Component，A和B，被组装在一个更大Composite范围内，被称作Composite。SimSCA的Composite描述了一个由互相连接的Component所构成的集合。Composite也声明了Property、Input、Output、Receive Event和Send Event，它们被暴露到Composite外部。Composite的Property、Input、Output、Receive Event、Send Event是Composite内部的Component的Property、Input、Output、Receive Event和Send Event的映射。复合组件负责组织在其内部的组件和复合组件运行逻辑，并通过映射Input和Output接口与其他组件进行交互。一个Composite内部的Component彼此连接就如同创建一个紧耦合的应用程序。将Composite通过Input和Output连接在一起，则形成了一个更加松耦合的系统；组件接插的数据类型必须一致；系统中的每一个Composite都运行在一个单独的进程或处理器中，Composite通过仿真实体(Entity)的接口映射。

连线(Wire)

Wire是连接Input和Output、Receive Event和Send Event的连线。Wire两端的接口或事件数据类型一定是相同的。

映射(Map)

Map是wire的特殊表现形式，是把Component级别Property、Input、Output或者Receive Event、Send Event提升为Composite级别或Entity级别的连线。

仿真实体(Entity)

图3-仿真实体概念示意图中，组件或复合组件可以提升成为一个实体，实体作为仿真中的一个独立单元存在，只能在单一计算节点上运行。

算法组件(Algorithm component)