專利名稱：一種無人潛航器任務規劃系統的虛擬試驗平臺及試驗方法
技術領域：
本發明主要涉及到水下自主航行器虛擬試驗設備領域，特指一種無人潛航器任務規劃系統的虛擬試驗平臺及其試驗方法。
背景技術：
“任務規劃系統”是無人潛航器的核心子系統，是無人潛航器進行水下作業時的智能決策機構，在很大程度上決定了無人潛航器執行任務的效能以及在復雜海洋環境條件下的生存概率。在無人潛航器水下航行過程中，“任務規劃系統”是無人潛航器的信息處理中心，需實時采集并綜合處理無人潛航器所有其它子系統輸出的狀態信息，求解無人潛航器在任務執行過程中應對所遇情況的最優解決方法，并將解算的最終決策結果發送給無人潛航器的執行機構。“無人潛航器任務規劃系統的虛擬試驗”是無人潛航器研制過程中的重要環節，作為實航試驗的一種輔助試驗手段，其主要目的是通過地面上的虛擬試驗，查找出系統在軟件編碼上的缺陷，驗證系統在設計上的合理性和可行性，檢驗系統性能在各種異常情況下的可靠性，從而進一步修正系統的數學模型，在實航試驗前完善系統的設計與實現。根據任務規劃系統的運行機制，目前無人潛航器任務規劃系統的地面虛擬試驗以半實物試驗為主，需要利用三軸轉臺、對接陣、激勵源、數據采集設備、地面測試計算機以及無人潛航器其它的子系統構建分布式的虛擬試驗環境。雖然虛擬試驗結果的置信度非常高，但其規模龐大、信息流復雜、組織協調困難，無法通過地面上的虛擬試驗在短時間內高效率的完成無人潛航器任務規劃系統全面的虛擬測試。

發明內容
本發明要解決的技術問題就在于針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種結構簡單、操作簡便、功能集成度高、適用范圍廣、試驗效率高的無人潛航器任務規劃系統的虛擬試驗平臺及試驗方法。為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案
一種無人潛航器任務規劃系統的虛擬試驗平臺，包括虛擬試驗場景顯示終端、虛擬試驗用戶操作終端、桌面式工作站、上位機控制模塊以及無人潛航器模擬系統模塊；所述桌面式工作站包括了用于提供細膩清晰畫面的PCI Express高性能圖形加速處理卡、用于高速大容量試驗數據存儲的PCI Express磁盤陣列卡和多塊用于模擬無人潛航器系統的PCI Express數據加速處理卡,所述PCI Express數據加速處理卡基于多核處理器并模擬了無人潛航器中任務規劃系統與其它子系統的運行模式和各個子系統間的運行規程；所述上位機控制模塊集成并運行于桌面式工作站中，所述無人潛航器模擬系統模塊集成并運行于桌面式工作站內的PCI Express數據加速處理卡中。作為虛擬試驗平臺的進一步改進，上位機控制模塊具有多線程結構，包含了虛擬試驗平臺總調度線程模塊、虛擬試驗平臺用戶操作接口線程模塊、高層體系結構HLA接口
4線程模塊以及虛擬試驗視景生成線程模塊；當上位機控制模塊初始化完畢后，虛擬試驗平臺總調度線程模塊與其它線程模塊分別創建相對獨立的共享內存空間，采用異步通信方式進行線程間的數據交互；所述虛擬試驗平臺總調度線程模塊在每一個工作周期，綜合處理共享內存空間中各線程提供的狀態信息，同時創建服務請求隊列與無人潛航器模擬系統模塊以PCI Express總線協議進行數據交互。作為虛擬試驗平臺的進一步改進，所述無人潛航器模擬系統模塊具有多進程結構，包含虛擬試驗平臺劇情規劃進程模塊、無人潛航器任務規劃系統進程模塊、動力學運動學解算系統進程模塊、無人潛航器自導系統進程模塊和目標模擬系統進程模塊；在無人潛航器模擬系統模塊加載并初始化完畢后，所述虛擬試驗平臺劇情規劃進程模塊在每一個工作周期，綜合處理來自上位機控制模塊的服務請求隊列，接收無人潛航器任務規劃系統進程模塊的狀態信息并提供虛擬試驗流程信息給目標模擬系統進程模塊，同時通過PCI Express總線將虛擬試驗結果發送給上位機控制模塊；所述無人潛航器任務規劃系統進程模塊、動力學運動學解算系統進程模塊和無人潛航器自導系統進程模塊之間以統一的虛擬試驗周期同步運行，由無人潛航器任務規劃系統進程模塊控制虛擬試驗過程的時間與空間一致性；所述無人潛航器自導系統進程模塊需要在每一個工作周期讀取目標模擬系統進程模塊提供的狀態信息。本發明進一步提供一種在上述虛擬試驗平臺的基礎上進行“全數字虛擬試驗”時的試驗方法，其流程為
初始化完畢后，加載無人潛航器中實際使用的任務規劃系統到數據加速處理卡中并運行；用戶身份被確認后，在虛擬試驗平臺操作界面上填寫本次虛擬試驗的配置信息，包括虛擬試驗報告、虛擬試驗的劇情信息以及無人潛航器任務規劃系統的配置參數；虛擬試驗平臺的上位機控制模塊檢驗所有配置信息的有效后，將配置信息通過PCI Express總線發送給無人潛航器模擬系統模塊；無人潛航器模擬系統模塊根據虛擬試驗的配置信息，組織虛擬試驗流程、加載無人潛航器任務規劃系統模塊的配置參數并啟動虛擬試驗；無人潛航器任務規劃系統進程模塊、動力學運動學解算系統進程模塊以及無人潛航器自導系統進程模塊之間以統一的虛擬試驗周期同步運行，由無人潛航器任務規劃系統進程模塊協調與控制虛擬試驗時間與空間的一致性；動力學運動學解算系統進程模塊在虛擬試驗進行過程中， 每個工作周期解算廣泛適用的運動方程組，將解算的無人潛航器狀態信息在每個虛擬試驗周期發送給無人潛航器任務規劃系統進程模塊；目標模擬系統進程模塊根據虛擬試驗平臺劇情規劃進程發送的虛擬試驗流程信息，解算出虛擬試驗中目標與無人潛航器相對的狀態信息，并發送給無人潛航器自導系統進程模塊；無人潛航器自導系統進程模塊在每個工作周期接收來自目標模擬系統模塊的狀態信息，根據無人潛航器自導系統的工作流程要求， 發送目標的距離、深度、方位和速度等狀態信息給無人潛航器任務規劃系統進程模塊；無人潛航器自導系統進程模塊在其每一個工作周期，讀取目標模擬系統進程模塊提供的狀態信息；虛擬試驗平臺劇情規劃進程模塊在每一個工作周期接收無人潛航器任務規劃系統進程模塊提供的狀態信息，并提供虛擬試驗流程信息給目標模擬系統進程模塊，并通過PCI Express總線將虛擬試驗結果發送給上位機控制模塊的虛擬試驗平臺總調度線程模塊；虛擬試驗平臺總調度線程模塊存儲虛擬試驗結果，同時將試驗結果共享給虛擬試驗視景生成線程模塊；虛擬試驗視景生成線程模塊解析虛擬試驗結果，得到虛擬試驗二維與三維視景中所有模型與環境特效的參數信息，并產生視景生成數據，以數據驅動視景中無人潛航器模型和目標模型的運動以及各種環境特效的產生；如此循環，直至完成虛擬試驗。本發明進一步提供一種在上述虛擬試驗平臺的基礎上進行“半實物虛擬試驗”時的試驗方法，其流程為
初始化完畢后，加載無人潛航器中實際使用的任務規劃系統到數據加速處理卡中并運行；用戶身份被確認后，通過虛擬試驗平臺操作界面激活無人潛航器任務規劃系統的半實物虛擬試驗功能；高層體系結構HLA接口線程模塊、虛擬試驗平臺總調度線程模塊與無人潛航器任務規劃系統進程模塊直接連通，屏障其它線程模塊與進程模塊的運行，由虛擬試驗平臺總調度線程存儲虛擬試驗結果；在半實物虛擬試驗進行過程中，完全由無人潛航器任務規劃系統進程模塊控制試驗流程，虛擬試驗平臺相當于無人潛航器分布仿真系統中的任務規劃模擬系統；用戶通過虛擬試驗平臺操作界面結束無人潛航器任務規劃系統的半實物虛擬試驗。與現有技術相比，本發明的優點在于本發明的虛擬試驗平臺及其基于該平臺的試驗方法是基于桌面式計算機系統構建，設計與實現了基于PCI Express總線的數據加速處理卡，并根據無人潛航器任務規劃系統的運行機制，在數據加速處理卡上建立了無人潛航器模擬系統模塊，使得整個虛擬試驗平臺可集成于一臺桌面式工作站中；結構簡單、操作簡便、性能穩定可靠；本發明模擬了無人潛航器中任務規劃系統與其它子系統的運行模式與各子系統間的運行規程，豐富了對無人潛航器任務規劃系統進行虛擬試驗的內容與方法，省去了在地面上進行虛擬試驗時所動用的大量復雜的試驗設備，同時試驗平臺還提供了 HLA分布式仿真系統接口，實現了可對無人潛航器任務規劃系統進行全數字和半實物虛擬試驗的小型虛擬試驗平臺，增加了試驗的靈活性和方便性，試驗內容全面豐富，可以在短時間內高效率的完成無人潛航器任務規劃系統地面上的虛擬試驗任務。


圖I是本發明無人潛航器任務規劃系統虛擬試驗平臺的硬件架構示意圖。圖2是本發明無人潛航器任務規劃系統虛擬試驗平臺的軟件架構示意圖。圖3是本發明在應用實例中進行全數字虛擬試驗的流程示意圖。圖4是本發明在應用實例中進行半實物虛擬試驗的流程示意圖。
具體實施例方式以下將結合說明書附圖和具體實施例對本發明做進一步詳細說明。本發明的無人潛航器任務規劃系統的虛擬試驗平臺，是一種無人潛航器任務規劃系統的全數字和半實物虛擬試驗系統；它包括虛擬試驗場景顯示終端、虛擬試驗用戶操作終端、桌面式工作站、上位機控制模塊以及無人潛航器模擬系統模塊。其中，桌面式工作站具有通用的桌面式計算機系統架構，其作為上位機系統包括了用于提供細膩清晰畫面的 PCI Express高性能圖形加速處理卡、用于高速大容量試驗數據存儲的PCI Express磁盤陣列卡和多塊用于模擬無人潛航器系統的PCI Express數據加速處理卡；該PCI Express數據加速處理卡基于多核處理器，模擬了無人潛航器中任務規劃系統與其它子系統的運行模式和各個子系統間的運行規程。上位機控制模塊集成并運行于桌面式工作站中，無人潛航器模擬系統模塊集成并運行于桌面式工作站內的PCI Express數據加速處理卡中，通過多塊PCI Express數據加速處理卡，可以模擬多個無人潛航器聯合執行水下任務的情況，進行多個無人潛航器任務規劃系統全數字的聯合虛擬試驗。本實施例中，上位機控制模塊具有多線程結構，包含了虛擬試驗平臺總調度線程模塊、虛擬試驗平臺用戶操作接口線程模塊、高層體系結構HLA接口線程模塊以及虛擬試驗視景生成線程模塊。當上位機控制模塊初始化完畢后，虛擬試驗平臺總調度線程模塊與其它線程模塊分別創建相對獨立的共享內存空間，采用異步通信方式進行線程間的數據交互；虛擬試驗平臺總調度線程模塊在每一個工作周期，綜合處理共享內存空間中各線程提供的狀態信息，同時創建服務請求隊列與無人潛航器模擬系統模塊以PCI Express總線協議進行數據交互。本實施例中，無人潛航器模擬系統模塊具有多進程結構，包含虛擬試驗平臺劇情規劃進程模塊、無人潛航器任務規劃系統進程模塊、動力學運動學解算系統進程模塊、無人潛航器自導系統進程模塊和目標模擬系統進程模塊。在無人潛航器模擬系統模塊加載并初始化完畢后，虛擬試驗平臺劇情規劃進程模塊在每一個工作周期，綜合處理來自上位機控制模塊的服務請求隊列，接收無人潛航器任務規劃系統進程模塊的狀態信息并提供虛擬試驗流程信息給目標模擬系統進程模塊，同時通過PCI Express總線將虛擬試驗結果發送給上位機控制模塊。無人潛航器任務規劃系統進程模塊、動力學運動學解算系統進程模塊和無人潛航器自導系統進程模塊之間以統一的虛擬試驗周期同步運行，由無人潛航器任務規劃系統進程模塊控制虛擬試驗過程的時間與空間一致性；無人潛航器自導系統進程模塊需要在每一個工作周期讀取目標模擬系統進程模塊提供的狀態信息。參見圖I所示，在本實施例中，本發明的虛擬試驗平臺集成在一臺HP工作站中，同時配有用戶操作用的鍵盤、鼠標、操縱桿和一臺用于虛擬試驗場景顯示的大尺寸高清顯示器；HP工作站中標配有64TB大容量磁盤陣列、兩顆四核AMD處理器、4GB內存、兩個千兆以太網接口、一塊PCI ExpressX 16高性能圖形加速處理卡、一塊PCI Express X 8磁盤陣列卡和一塊PCI Express X 4數據加速處理卡；數據加速處理卡以Til印ro64多核處理器為核心，配有4片IGB內存和用于存儲無人潛航器模擬系統軟件的SR0M，數據加速處理卡復位后自動加載并運行無人潛航器模擬系統模塊。參見圖2所示，本實施例中，上位機控制模塊基于Windows操作系統開發，具有多線程結構，各線程間采用異步通信方式，以共享內存方式進行線程間的數據交互，虛擬試驗平臺總調度線程模塊在每一個工作周期，綜合處理共享內存空間中各線程提供的狀態信息，同時創建服務請求隊列與無人潛航器模擬系統模塊以PCI Express總線協議進行數據交互；虛擬試驗視景生成線程模塊解析虛擬試驗結果，產生視景生成數據，以數據驅動視景中無人潛航器模型和目標模型的運動以及各種環境特效的產生。三維視景顯示通過Vega Prime開發,二維視景顯示通過TeeChart開發。虛擬試驗平臺用戶操作接口線程模塊是基于MFC開發的虛擬試驗平臺操作界面線程；高層體系結構HLA接口線程模塊基于KD-HLA分布仿真支撐軟件包開發，使得該虛擬試驗平臺可作為HLA分布仿真系統中的一個聯邦成員使用，實現無人潛航器任務規劃系統的半實物虛擬試驗。本實施例中，無人潛航器模擬系統模塊基于Linux操作系統開發，具有多進程結構，Tilepro64多核處理器開發環境MDE中的ilib庫提供了多進程間數據傳輸通道、共享內存和進程間同步的支持；虛擬試驗平臺劇情規劃進程模塊在每一個工作周期，綜合處理來自上位機控制模塊的PCI Express總線服務請求隊列、接收無人潛航器任務規劃系統進程模塊的狀態信息并提供虛擬試驗流程信息給目標模擬系統進程模塊；無人潛航器任務規劃系統進程模塊、動力學運動學解算系統進程模塊和無人潛航器自導系統進程模塊之間以統一的虛擬試驗周期運行，進程間基于Til印ro64多核處理器內的mesh網絡建立數據傳輸通道，實現進程間的同步與數據交互；無人潛航器自導系統進程模塊在每一個工作周期，讀取目標模擬系統進程模塊的共享內存中虛擬試驗的目標與無人潛航器相對的狀態信息。參見圖3所示，當本發明無人潛航器任務規劃系統的虛擬試驗平臺初始化完畢后，加載無人潛航器中實際使用的任務規劃系統到數據加速處理卡中并運行；用戶身份被確認后，可以在虛擬試驗平臺操作界面上填寫本次虛擬試驗的配置信息，包括虛擬試驗報告、虛擬試驗的劇情信息以及無人潛航器任務規劃系統的配置參數；虛擬試驗平臺的上位機控制模塊檢驗所有配置信息的有效后，將配置信息通過PCI Express總線發送給無人潛航器模擬系統模塊；無人潛航器模擬系統模塊根據虛擬試驗的配置信息，組織虛擬試驗流程、加載無人潛航器任務規劃系統模塊的配置參數并啟動虛擬試驗；無人潛航器任務規劃系統進程模塊、動力學運動學解算系統進程模塊以及無人潛航器自導系統進程模塊之間以統一的虛擬試驗周期同步運行，由無人潛航器任務規劃系統進程模塊協調與控制虛擬試驗時間與空間的一致性；動力學運動學解算系統進程模塊在虛擬試驗進行過程中，每個工作周期解算廣泛適用的運動方程組，將解算的無人潛航器狀態信息在每個虛擬試驗周期發送給無人潛航器任務規劃系統進程模塊；目標模擬系統進程模塊根據虛擬試驗平臺劇情規劃進程發送的虛擬試驗流程信息，解算出虛擬試驗中目標與無人潛航器相對的狀態信息，并發送給無人潛航器自導系統進程模塊；無人潛航器自導系統進程模塊在每個工作周期接收來自目標模擬系統模塊的狀態信息，根據無人潛航器自導系統的工作流程要求，發送目標的距離、深度、方位和速度等狀態信息給無人潛航器任務規劃系統進程模塊；無人潛航器自導系統進程模塊在其每一個工作周期，讀取目標模擬系統進程模塊提供的狀態信息；虛擬試驗平臺劇情規劃進程模塊在每一個工作周期接收無人潛航器任務規劃系統進程模塊提供的狀態信息，并提供虛擬試驗流程信息給目標模擬系統進程模塊，并通過PCI Express總線將虛擬試驗結果發送給上位機控制模塊的虛擬試驗平臺總調度線程模塊；虛擬試驗平臺總調度線程模塊存儲虛擬試驗結果，同時將試驗結果共享給虛擬試驗視景生成線程模塊; 虛擬試驗視景生成線程模塊解析虛擬試驗結果，得到虛擬試驗二維與三維視景中所有模型與環境特效的參數信息，并產生視景生成數據，以數據驅動視景中無人潛航器模型和目標模型的運動以及各種環境特效的產生；如此循環，直至完成虛擬試驗。參見圖4所示，當本發明的無人潛航器任務規劃系統的虛擬試驗平臺初始化完畢后，加載無人潛航器中實際使用的任務規劃系統到數據加速處理卡中并運行；用戶身份被確認后，通過虛擬試驗平臺操作界面激活無人潛航器任務規劃系統的半實物虛擬試驗功能；高層體系結構HLA接口線程模塊、虛擬試驗平臺總調度線程模塊與無人潛航器任務規劃系統進程模塊直接連通，屏障其它線程模塊與進程模塊的運行，由虛擬試驗平臺總調度線程存儲虛擬試驗結果；半實物虛擬試驗進行過程中，完全由無人潛航器任務規劃系統進程模塊控制試驗流程，虛擬試驗平臺相當于無人潛航器分布仿真系統中的任務規劃模擬系統；用戶可通過虛擬試驗平臺操作界面結束無人潛航器任務規劃系統的半實物虛擬試驗。
本實施例中，采用多塊數據加速處理卡，可以加載多個無人潛航器中實際使用的任務規劃系統到不同的數據加速處理卡中并運行，進行多個無人潛航器任務規劃系統全數字的聯合虛擬試驗；試驗方法和試驗流程與進行單個無人潛航器任務規劃系統全數字的虛擬試驗類似，需要建立卡與卡間的PCI Express總線數據傳輸通道，使得不同的無人潛航器系統間可以不經由上位機控制模塊直接進行數據交互，模擬無人潛航器間水中通信過程。以上僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護范圍并不僅局限于上述實施例， 凡屬于本發明思路下的技術方案均屬于本發明的保護范圍。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，應視為本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種無人潛航器任務規劃系統的虛擬試驗平臺，其特征在于包括虛擬試驗場景顯示終端、虛擬試驗用戶操作終端、桌面式工作站、上位機控制模塊以及無人潛航器模擬系統模塊；所述桌面式工作站包括了用于提供細膩清晰畫面的PCI Express高性能圖形加速處理卡、用于高速大容量試驗數據存儲的PCI Express磁盤陣列卡和多塊用于模擬無人潛航器系統的PCI Express數據加速處理卡,所述PCI Express數據加速處理卡基于多核處理器并模擬了無人潛航器中任務規劃系統與其它子系統的運行模式和各個子系統間的運行規程；所述上位機控制模塊集成并運行于桌面式工作站中，所述無人潛航器模擬系統模塊集成并運行于桌面式工作站內的PCI Express數據加速處理卡中。
2.根據權利要求I所述的無人潛航器任務規劃系統的虛擬試驗平臺，其特征在于所述上位機控制模塊具有多線程結構，包含了虛擬試驗平臺總調度線程模塊、虛擬試驗平臺用戶操作接口線程模塊、高層體系結構HLA接口線程模塊以及虛擬試驗視景生成線程模塊；當上位機控制模塊初始化完畢后，虛擬試驗平臺總調度線程模塊與其它線程模塊分別創建相對獨立的共享內存空間，采用異步通信方式進行線程間的數據交互；所述虛擬試驗平臺總調度線程模塊在每一個工作周期，綜合處理共享內存空間中各線程提供的狀態信息，同時創建服務請求隊列與無人潛航器模擬系統模塊以PCI Express總線協議進行數據交互。
3.根據權利要求2所述的無人潛航器任務規劃系統的虛擬試驗平臺，其特征在于所述無人潛航器模擬系統模塊具有多進程結構，包含虛擬試驗平臺劇情規劃進程模塊、無人潛航器任務規劃系統進程模塊、動力學運動學解算系統進程模塊、無人潛航器自導系統進程模塊和目標模擬系統進程模塊；在無人潛航器模擬系統模塊加載并初始化完畢后，所述虛擬試驗平臺劇情規劃進程模塊在每一個工作周期，綜合處理來自上位機控制模塊的服務請求隊列，接收無人潛航器任務規劃系統進程模塊的狀態信息并提供虛擬試驗流程信息給目標模擬系統進程模塊，同時通過PCI Express總線將虛擬試驗結果發送給上位機控制模塊；所述無人潛航器任務規劃系統進程模塊、動力學運動學解算系統進程模塊和無人潛航器自導系統進程模塊之間以統一的虛擬試驗周期同步運行，由無人潛航器任務規劃系統進程模塊控制虛擬試驗過程的時間與空間一致性；所述無人潛航器自導系統進程模塊需要在每一個工作周期讀取目標模擬系統進程模塊提供的狀態信息。
4.一種無人潛航器任務規劃系統的虛擬試驗方法，其特征在于初始化完畢后，加載無人潛航器中實際使用的任務規劃系統到數據加速處理卡中并運行；用戶身份被確認后， 在虛擬試驗平臺操作界面上填寫本次虛擬試驗的配置信息，包括虛擬試驗報告、虛擬試驗的劇情信息以及無人潛航器任務規劃系統的配置參數；虛擬試驗平臺的上位機控制模塊檢驗所有配置信息的有效后，將配置信息通過PCI Express總線發送給無人潛航器模擬系統模塊；無人潛航器模擬系統模塊根據虛擬試驗的配置信息，組織虛擬試驗流程、加載無人潛航器任務規劃系統模塊的配置參數并啟動虛擬試驗；無人潛航器任務規劃系統進程模塊、 動力學運動學解算系統進程模塊以及無人潛航器自導系統進程模塊之間以統一的虛擬試驗周期同步運行，由無人潛航器任務規劃系統進程模塊協調與控制虛擬試驗時間與空間的一致性；動力學運動學解算系統進程模塊在虛擬試驗進行過程中，每個工作周期解算廣泛適用的運動方程組，將解算的無人潛航器狀態信息在每個虛擬試驗周期發送給無人潛航器任務規劃系統進程模塊；目標模擬系統進程模塊根據虛擬試驗平臺劇情規劃進程發送的虛擬試驗流程信息，解算出虛擬試驗中目標與無人潛航器相對的狀態信息，并發送給無人潛航器自導系統進程模塊；無人潛航器自導系統進程模塊在每個工作周期接收來自目標模擬系統模塊的狀態信息，根據無人潛航器自導系統的工作流程要求，發送目標的距離、深度、 方位和速度等狀態信息給無人潛航器任務規劃系統進程模塊；無人潛航器自導系統進程模塊在其每一個工作周期，讀取目標模擬系統進程模塊提供的狀態信息；虛擬試驗平臺劇情規劃進程模塊在每一個工作周期接收無人潛航器任務規劃系統進程模塊提供的狀態信息， 并提供虛擬試驗流程信息給目標模擬系統進程模塊，并通過PCI Express總線將虛擬試驗結果發送給上位機控制模塊的虛擬試驗平臺總調度線程模塊；虛擬試驗平臺總調度線程模塊存儲虛擬試驗結果，同時將試驗結果共享給虛擬試驗視景生成線程模塊；虛擬試驗視景生成線程模塊解析虛擬試驗結果，得到虛擬試驗二維與三維視景中所有模型與環境特效的參數信息，并產生視景生成數據，以數據驅動視景中無人潛航器模型和目標模型的運動以及各種環境特效的產生；如此循環，直至完成虛擬試驗。
5.一種無人潛航器任務規劃系統的虛擬試驗方法，其特征在于初始化完畢后，加載無人潛航器中實際使用的任務規劃系統到數據加速處理卡中并運行；用戶身份被確認后， 通過虛擬試驗平臺操作界面激活無人潛航器任務規劃系統的半實物虛擬試驗功能；高層體系結構HLA接口線程模塊、虛擬試驗平臺總調度線程模塊與無人潛航器任務規劃系統進程模塊直接連通，屏障其它線程模塊與進程模塊的運行，由虛擬試驗平臺總調度線程存儲虛擬試驗結果；在半實物虛擬試驗進行過程中，完全由無人潛航器任務規劃系統進程模塊控制試驗流程，虛擬試驗平臺相當于無人潛航器分布仿真系統中的任務規劃模擬系統；用戶通過虛擬試驗平臺操作界面結束無人潛航器任務規劃系統的半實物虛擬試驗。
全文摘要
一種無人潛航器任務規劃系統的虛擬試驗平臺及試驗方法，該試驗平臺包括虛擬試驗場景顯示終端、虛擬試驗用戶操作終端、桌面式工作站、上位機控制模塊以及無人潛航器模擬系統模塊；桌面式工作站包括了PCIExpress高性能圖形加速處理卡、PCIExpress磁盤陣列卡和多塊PCIExpress數據加速處理卡；上位機控制模塊集成并運行于桌面式工作站中，無人潛航器模擬系統模塊集成并運行于桌面式工作站內的PCIExpress數據加速處理卡中。該試驗方法包括了在上述虛擬試驗平臺的基礎上進行“全數字虛擬試驗”和“半實物虛擬試驗”時的試驗方法。本發明具有結構簡單、操作簡便、功能集成度高、適用范圍廣、試驗效率高等優點。
文檔編號G06F17/50GK102592025SQ20121000790
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月12日 優先權日2012年1月12日
發明者劉純武, 唐貴林, 張羿猛, 李婷, 蘇紹璟, 趙德鑫, 黃芝平 申請人:中國人民解放軍國防科學技術大學