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通用可扩展仿真平台(GSim)

    通用可扩展仿真平台(General Extensible Simulation Architecture,简称GSim)面向武器装备的论证、设计、关键技术验证、集成试验、训练、使用保障全生命周期,基于自主知识产权的以数据为中心的分布式仿真架构,以统一的数据、建模、任务描述、集成互联、运行控制规范为基础,采用LVC(Live、Virtual & Constructive)分布互联集成技术,为分布式异构系统、仿真系统、模拟器等不同类型的仿真系统提供互联和集成支持。GSim内置通用建模体系,支持基于配置的模型及仿真应用的二次开发,平台既能为独立仿真应用和系统提供模型准备、方案拟定、想定编辑、系统运行、分析评估及态势展示的仿真应用能力和工具,也可为分析论证、模拟训练、试验评估等各领域各层级不同类型仿真系统的研制集成和运行管理提供一揽子解决方案。

(一)系统组成
1、 模型开发及集成
    提供开放的模型框架接口标准、数据标准、互操作标准,采用组件化的建模思想,实现模型装配的代码级解耦,支持基于模型接口规范的配置级模型组装,提供快速模型装配及验证工具,提供基于标准规范的二次开发接口,支持快速高效的模型开发和功能扩展。
2、 想定编辑
    基于想定规范,结合二三维一体化显示技术,提供想定编辑、预览、管理等功能,支持标准地形数据的导入,实现模型实体、实体属性、实体初始条件、实体间交互关系、想定事件、战场基础环境等的配置,支持参数化可变想定,支持通用点、线、面等标绘和基于地形的计算功能,支持快速想定推演验证。
3、 试验设计
    支持多维分组试验因子设计能力,通过与仿真引擎结合,支持根据试验计算资源与模型计算需求动态进行计算资源的分布式优化配置,支持组件级粒度的计算分配,支持想定的多方案分布式部署运行。
4、 运行控制
    提供想定解析功能,基于试验设计及想定运行方案提供仿真资源的自动分布式部署,控制仿真任务进程的初始化、启动/停止、暂停/继续、仿真步长调整等,提供仿真数据记录及回放,实时监控仿真系统运行状态并提供可视化预警、监控界面,支持基于多试验因子的自动仿真运行控制。
5、 仿真引擎
    提供开放的仿真数据交互接口规范,实现以仿真数据为中心的基于发布/订阅的松耦合交互模式,支持以时间步长推进方式和以事件触发推进方式,基于仿真模型实例参数提供推演或导调设置接口及工具,支持多种形式的时间同步,支持实时、超实时、亚实时同步和调度,支持分布式按需仿真数据同步,提供主动数据读取、消息通知、事件回调等形式的数据交互方式模式的仿真数据同步和模型调度。
6、 态势显示
    基于标准地理信息数据提供战场态势形象直观展示,支持二、三维态势的同步,支持仿真过程中实时态势显示以及离线回放数据的态势显示。
7、 综合资源管理
    基于资源即服务思想,建立资源库,实现对模型、数据、想定、试验设计、评估分析等格式化和非格式化数据的综合管理,提供统一的数据访问接口,为包括C/S、B/S模式以及其他特定开发平台或应用平台提供各类仿真资源服务。
8、 仿真数据应用
    提供仿真结果数据的处理和统计,针对不同的分析、评估、展示需求执行数据的采集、提取、分类、格式化、预处理等,为分析评估提供TXT/CVS、XML、JSON等不同格式的数据提供服务,支持在线及离线数据统计分析,支持多维度多手段的数据可视化。



(二)应用领域
1、 装备论证
    结合数字构造仿真(Constructive)和半实物仿真技术,支持装备及体系各层级、粒度建模,为装备论证提供逼真环境下的工作回路,构建支持多维多因子论证试验的快速迭代和高效数据收集,提供多层次、多方案和多方法的评估指标体系设定和指标计算分析功能,提供评估指标体系、模型、数据、算法的统一存储与管理。


2、 作战试验
    提供基于二三维一体化的想定编辑和生成,支持基于任务计划、关系、评估的作战试验概念建模,提供多角度、全方位、形式多样的态势显示,为创新战法研究、作战指挥训练、作战方案验证、作战筹划等提供任务概念开发、方案评估优化、作战应用能力评估、体系作战能力评估等提供综合应用构建和执行能力。
3、 模拟训练
    基于平台的分布式仿真架构和技术、VR仿真、实物/半实物仿真技术及产品,支持“人在回路”、“设备在回路”的LVC各环节全链路仿真应用,支持VR接入、实装接入,为装备训练、业务训练、指挥训练提供应用开发、系统集成、训练设计和实施、训练评估等多方位支持。
4、 联合试验
    基于开放松耦合的建模规范,通过与领域专业建模软件的集成及模型和算法的接入,提供威胁目标、环境及对抗条件等的逼真模拟,基于GSim跨域集成能力支持异构系统互连,为军事需求决策提供持续全过程可信可靠的论证及试验鉴定数据支持,降低装备研制周期、成本和风险。

(三)技术特点
1、  基于发布订阅的数据交互机制
(1)支持基本数据类型、结构化、非结构化类型数据的发布订阅;
(2)支持节点定义,按节点对仿真数据进行管理;
(3)提供(仿真数据交互)域概念,基于域进行仿真系统划分和隔离,支持单局域网多个仿真任务/应用同时运行;
(4)支持节点的动态加入和退出,提供节点状态监控服务;
(5)支持数据的动态发布和注销。


2、  面向数据的组件化建模机制
(1)以数据为中心,模型数据与业务逻辑剥离;
(2)以配置文件形式解释模型数据业务逻辑,模型装配无需代码编译;
(3)提供统一模型调度框架,最大限度将静态内容与动态内容分开,将模型驱动与执行分离;
(4)松耦合的模型装配框架,同一模型实体的不同组件可按需分布式运行。
3、  丰富的QoS支持
(1)按节点的数据交互服务优先级保障;
(2)数据订阅权限定制;
(3)效率和可靠性结合的数据交互服务提供;
(4)可根据应用需求进行仿真数据交互QoS定制。
4、  通用仿真引擎
(1)支持以时间步长推进方式,以及以事件触发推进方式;
(2)仿真数据的按需更新,保证数据同步交互效率;
(3)灵活的数据敏感和事件回调设置机制;
(4)支持实时、超实时、亚实时模式的仿真同步和调度。
5、  模型开发工具集成
(1)Matlab/Simulink模型、算法集成;
(2)STK模型、算法、数据集成;
(3)支持LUA脚本定义算法模型;
(4)支持FMI规范接口模型、算法集成;
(5)具备与符合HLA/TENA/DDS规范的仿真系统及应用的集成及仿真能力。
6、  跨平台及国产化支持
(1)支持Windows、Linux等主流操作系统;
(2)支持主流国产操作系统;
(3)支持32位和64位版本。