【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及仿真系統設計領域，具體地，涉及一種面向關鍵算法驗證的數字平行系統及方法。
技術介紹
1、在航天裝備體系論證和核心能力驗證中，單星載荷調度算法、衛星星座資源調度算法等核心算法的置信度和可靠性對于單型設備的研制和整個業務體系的賦能至關重要。然而，由于實際業務場景的復雜性和多樣性，這些算法在真實環境中的試驗驗證具有測試成本高、數據樣本少等問題。因此，通過構建全數字的平行系統進行算法驗證是一種重要的方法。
2、因此，為了進一步提升算法驗證場景的擴展性和真實性，需要一種數字平行系統，能夠模擬關鍵算法驗證所需的復雜業務環境，為核心算法對支撐實際業務中整個裝備體系的信息鏈、時間鏈、精度鏈評估，提升算法驗證的全面性和算法本身的置信度，既可以提前摸底未來裝備體系效能，也可以在實際任務執行前對算法進行測試和驗證。
技術實現思路
1、針對現有技術中的缺陷，本專利技術的目的是提供一種面向關鍵算法驗證的數字平行系統及方法。
2、根據本專利技術提供的一種面向關鍵算法驗證的數字平行方法，包括：
3、步驟s1：通過將算法資源服務化設計思路，實現算法驗證平臺的搭建，包括仿真運行核心功能的一體化仿真支撐推演平臺，并在算法規范約束下，構建算法插槽和貨架式數據體系；
4、步驟s2：采用面向對象、組件化、參數化的思想，建設紅、藍、白三方包含不同層級的模型體系，構建算法可信驗證環境構；
5、步驟s3：完成評估系統的搭建，包括多手段評估數據采集服務、構建
6、優選地，在所述步驟s1中：
7、推演平臺具備功能包括對推演場景進行導調、控制、裁決和管理，為不同的系統提供仿真共性支撐服務和應用支撐服務。
8、算法驗證平臺在推演平臺的基礎上進一步針對性研制，算法驗證平臺具備推演平臺的全部功能，根據業務需求，提出核心算法接口規范和流程規范，在核心算法規范的基礎上完成算法接口插槽的設計，對算法接口的進行獨立設計。
9、優選地，在所述步驟s2中：
10、裝備模型體系為滿足當前業務需求和非功能的服務化、虛擬化需求，基于b/s架構實現相關模型的功能，基于mvc框架模式設計，將交互邏輯與業務邏輯進行切分；針對天地一體化算法驗證環境的廣域建設需求，采用面向對象的思想完成各層級模型的建立，保證數據有效性，全面正確地映射物理世界；
11、紅方裝備體系覆蓋中心層中的資源調度模型、數據處理模型、任務決策中心模型，單型裝備層中的天基探測裝備模型、地基探測裝備模型分系統層中的裝備平臺模型和主要載荷模型，并在模型的基礎上抽象出相應的算法服務：
12、紅方裝備體系涵蓋中心層、單型裝備層和分系統層三個層級的模型體系，建設基于樸素devs建模理論的模型體系，支持不同平臺下的各型裝備多分辨率的仿真，并且針對中心層和單裝層的核心算法進行總結歸納，凝練出相應的算法服務；
13、紅方裝備體系覆蓋中心層中的資源調度模型、數據處理模型、任務決策模型，對體系任務并且根據指揮信息完成任務決策，生成任務計劃，對各探測裝備進行調度指揮，并對返回的探測數據進行融合處理，對任務全鏈路進行仿真；
14、單型裝備層中的天基探測裝備模型、地基探測裝備模型，天基探測裝備模型包括不同軌位和不同體制的衛星探測裝備，地基探測裝備模型包括雷達探測裝備、望遠鏡探測裝備，各探測器模型均由組件化、參數化的分系統模型組成，響應體系化推演需求和組建場景的需求；
15、分系統層中的裝備平臺模型和主要載荷模型，基于模型體系的建設思路，對不同層級的平臺、載荷以及各大分系統進行組件化、參數化建模，并對裝備的組成、行為建模，裝配形成不同體制的裝備模型。
16、優選地，在所述步驟s2中：
17、藍方裝備體系涉及藍方裝備的指控鏈路仿真和任務裝備體系，包括體系層的指揮節點模型、指控鏈路模型、智能化指揮決策模型和任務行為模型，以及單型裝備層的裝備行為模型、輻射特性模型、電磁特性模型和動力學模型：
18、藍方裝備模型體系包括完整任務體系以及單型裝備層模型；
19、藍方裝備模型體系中體系層模型面向紅藍實時對抗建設，具備對藍方指控節點、指控鏈路的仿真能力，在形成智能化的指揮決策，并根據相應決策信息對生成藍方體系的行為指令；
20、藍方裝備模型體系中單裝層具備動力學模型仿真、電磁特性、輻射特性仿真，并根據體系層的行為指令，生成單型裝備的行為指令并按相應條件執行。
21、白方模型體系包括認知域中的時空計算框架和物理域中的地球物理環境、電磁環境、星體軌道仿真和背景目標；
22、白方模型體系里面的時空計算框架為系統內其他需要使用天文時間相關計算的模塊提供了時間、坐標計算功能，對場景中各有關元素在不同時間坐標下的特定時間的物理位置坐標計算。
23、優選地，在所述步驟s3中：
24、關鍵算法在任務中的評估與效能驗證問題，包括評估數據采集服務、面向任務的評估體系的建立、評估方案的實施、以及算法驗證：
25、采用高速緩存和內存數據庫技術，批量、并行開展數據采集，支撐評估基本算子的采取；
26、評估數據采集服務構建了評估系統和業務數據、仿真數據和日志信息之間的連接關系，基于可調用的服務化思想，使用面向數據庫的數據符合、數據探針、內存直接交互方式構建；
27、評估體系的構建實施步驟包括：面向實際評估目標，分解梳理需要采集的評估基礎算子，明確評估算法、指標體系權重，形成評估方案；
28、評估流程涉及推演準備階段、推演實施階段和評估閉環階段，三個階段能夠互相轉換：推演準備階段能夠進入到推演實施階段、推演實施階段能夠進入到評估閉環階段、評估閉環階段能夠進入到推演準備階段和推演實施階段；
29、評估中的推演準備階段能夠實現星座優化設計閉環，星座設計算法執行后，生成星座數據推送給想定管理，生成初始態勢，在按照此態勢完成快速推演評估閉環后，想定管理對星座設計產生數據需求，輔助星座設計算法的優化閉環；
30、評估過程中的推演實施階段能夠實現調度算法的實時設計閉環，在收到推演準備階段的初始想定后，可信環境加載初始態勢，按照預設流程進行仿真推演，按照人在回路及人不在回路兩種模式執行載荷智能調度算法，生成調度決策，通過導調干預，在場景內實施相應調度算法策略，并將實施情況反饋和實時評估結果反饋至智能調度算法，完成調度算法優化閉環。
31、根據本專利技術提供的一種面向關鍵算法驗證的數字平行系統，包括：
32、模塊m1：通過將算法資源服務化設計思路，實現算法驗證平臺的搭建，包括仿真運行核心功能的一體化仿真支撐推演平臺，并在算法規范約束下，構建算法插槽和貨架式數據體系；
33、模塊m2：采用面向對象、組件化、參數化的思想，建設紅、藍、白三方包含不同層級的模型體系，構建算法可本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種面向關鍵算法驗證的數字平行方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的面向關鍵算法驗證的數字平行方法，其特征在于，在所述步驟S1中：
3.根據權利要求1所述的面向關鍵算法驗證的數字平行方法，其特征在于，在所述步驟S2中：
4.根據權利要求1所述的面向關鍵算法驗證的數字平行方法，其特征在于，在所述步驟S2中：
5.根據權利要求1所述的面向關鍵算法驗證的數字平行方法，其特征在于，在所述步驟S3中：
6.一種面向關鍵算法驗證的數字平行系統，其特征在于，包括：
7.根據權利要求6所述的面向關鍵算法驗證的數字平行系統，其特征在于，在所述模塊M1中：
8.根據權利要求6所述的面向關鍵算法驗證的數字平行系統，其特征在于，在所述模塊M2中：
9.根據權利要求6所述的面向關鍵算法驗證的數字平行系統，其特征在于，在所述模塊M2中：
10.根據權利要求6所述的面向關鍵算法驗證的數字平行系統，其特征在于，在所述模塊M3中：
【技術特征摘要】
1.一種面向關鍵算法驗證的數字平行方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的面向關鍵算法驗證的數字平行方法，其特征在于，在所述步驟s1中：
3.根據權利要求1所述的面向關鍵算法驗證的數字平行方法，其特征在于，在所述步驟s2中：
4.根據權利要求1所述的面向關鍵算法驗證的數字平行方法，其特征在于，在所述步驟s2中：
5.根據權利要求1所述的面向關鍵算法驗證的數字平行方法，其特征在于，在所述步驟s3中：
...【專利技術屬性】
技術研發人員：董澤政，陳鳴，楊大林，程毅，王海波，尹卓，王豐，婁濤，
申請(專利權)人：上海衛星工程研究所，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。