[发明专利]一种多模拟器联网仿真节点信息交互关系优化系统

说明书

技术领域

本发明涉及仿真通信技术领域，特别是涉及一种多模拟器联网仿真节点信息交互关系优化系统。

背景技术

多模拟器联网是信息时代进行模拟训练的大势所趋。联网过程的实质是模拟器内部以及模拟器之间的计算机进行信息交互的过程。其中，不同模拟器计算机之间的信息交互关系直接影响仿真的实时性。目前多模拟器联网的拓扑结构通常是“树状结构”，即网络数据中心与不同模拟器的主解算计算机进行信息交互，各模拟器的主解算计算机与飞行模拟器内部的其它计算机进行信息交互。这种信息交互方式的问题在于：

1、网络间信息传递效率低

以某型模拟器与网络中其它模拟器进行信息交互为例，首先，模拟器分系统各计算机先将信息发送给模拟器中的主解算计算机；然后由主解算计算机将所有信息打包后通过网络发送给网络数据中心；接着由接收到信息的网络数据中心将信息分发给各飞行模拟器的主解算计算机；最后由主解算计算机将数据分发给所在模拟器内部的分系统计算机。由于需要进行信息交互的计算机之间不能直接通讯，因而网络间信息传递效率低。

2、网络间信息交互实时性差

多模拟器联网时，网络中信息实时性要求是不同的。以编队飞行模拟训练为例，僚机对于长机的方位信息实时性需求很高，如果不能优先对其进行处理就不能保证信息的实时性。这会导致僚机飞行员观察长机时，发现长机处于一种“抖动”状态，对飞行仿真的逼真度有很大影响。基于“树状”结构的通讯网络只能保证按照某一周期完成所有数据的刷新，由于数据在传递过程也需要时间，因而实时性高的数据往往由于信息传输链路过长不能实时更新。

发明内容

为了解决已有的“树状”通讯网络存在的问题, 本发明提供了一种多模拟器联网仿真节点信息交互关系优化系统。

本发明提供的一种多模拟器联网仿真节点信息交互关系优化系统包括两台以上的模拟器、一台网络拓扑结构分析优化计算机和运行于其上的网络拓扑结构分析优化程序；所述网络拓扑结构分析优化计算机是一台PC计算机或工业控制计算机，所述网络拓扑结构分析优化程序包括网络信息采集分析模块、网络模型建立模块、网络拓扑结构分析模块、网络拓扑结构优化模块、网络可视化模块，这些模块串行工作，完成通讯网络的分析、优化和生成工作；

所述的模拟器均包括一台主解算计算机、一台动感计算机、一台视景计算机、一台仪表及音响计算机以及一台教控台计算机；模拟器内部各分系统及模拟器之间的信息交互通过这些计算机实现，其中，主解算计算机用于解算各种数学模型并根据仿真需要将解算得到的数据，按需分发给其它计算机；动感计算机的任务是接收主解算计算机发送的数据，并进行进一步的解算以驱动飞行模拟器中运动感觉模拟系统工作；视景计算机的任务是接收主解算计算机发送的数据，并进一步解算生成虚拟视景；仪表及音响计算机的任务是接收主解算计算机分发的数据，并进一步解算驱动仪表、音响工作；教控台计算机的任务包括设置模拟器运行的起始参数、气象条件、故障，记录并显示模拟状态，对模拟器的工作状态进行控制。

所述网络信息采集分析模块的内部集成有信息实时性综合评价程序，在开始规划通讯网络时，采集需要在模拟器之间进行交互的信息，并将各种信息按照其实时性需求高低进行排序。

所述网络模型建立模块内部集成有通讯网络数学模型建模程序，该程序根据信息实时性需求的高低依次描述计算机间的信息交互关系，通过设计计算机间的信息传输链路建立整个通讯网络的数学模型。

所述网络拓扑结构分析模块内部集成有网络性能分析程序，所述的程序由网络性能综合评价指标体系子程序、网络性能指标计算子程序及网络性能综合评价子程序三部分构成，该程序对网络模型建立模块建立的通讯网络数学模型进行拓扑结构分析并评定其网络性能的优劣。

所述网络拓扑结构优化模块集成有网络拓扑结构优化程序，通过改变仿真节点间的信息交互关系对网络拓扑结构进行优化以实现提升网络性能的目的。通讯网络性能的优劣可以用网络性能指标来度量，而网络性能指标的计算结果由通讯网络数学模型决定。通讯网络的数学模型描述了通讯网络的拓扑结构，其具体形式为邻接矩阵。邻接矩阵中的元素值记录了通讯网络中节点间的信息交互关系，因而通过改变邻接矩阵中元素的值就可以优化通讯网络的拓扑结构。在网络拓扑结构分析模块已经对通讯网络性能进行了综合评价的情况下，可以针对特定网络性能指标存在的问题，通过改变邻接矩阵元素值的方式改变仿真节点间的信息交互关系，优化网络拓扑结构使网络在整体上具有更优秀的网络性能。