(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210715383.5 (22)申请日 2022.06.22 (71)申请人 中国空间技 术研究院 地址 100194 北京市海淀区友谊路104 号 (72)发明人 钱晋希　左坤　高新宇　张雯　 (74)专利代理 机构 中国航天科技专利中心 11009 专利代理师 范晓毅 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/12(2020.01) G06F 8/34(2018.01) (54)发明名称 一种天基信息体系效能仿真架构设计系统 及方法 (57)摘要 本发明涉及一种天基信息体系效能仿真架 构设计系统及方法， 仿真架构设计系统包括需求 分析模块、 模型开发模块、 任务想定模块、 试验设 计模块、 主控模块、 效能评估模块、 可视化模块、 数据交互模块； 仿真架构设计方法首先利用需求 分析模块将天基信息体系效能仿真用户需求进 行需求分析处理， 再利用模型开发模块进行模型 构建， 利用任务想定模块得到仿真想定方案和仿 真场景实体， 利用效能评估模块进行数据管理、 分析及统计图显示， 利用试验设计模块得到仿真 任务运行参数， 最后进行可视化显示。 本发明能 够分阶段分模块实现仿真内容， 满足各类用户对 天基信息 体系的不同仿真与效能评估需求。 权利要求书2页 说明书7页 附图4页 CN 115270404 A 2022.11.01 CN 115270404 A 1.一种天基信 息体系效能仿真架构设计系统， 其特征在于： 包括需求分析模块、 模型开 发模块、 任务想 定模块、 试验设计模块、 效能评估 模块、 数据交 互模块、 主控 模块； 其中： 需求分析模块： 包括需求库； 将 天基信息体系效能仿真用户需求进行需求分析处理， 得 到仿真需求项， 发送给模型开 发模块、 任务想定模块和效能评估模块， 并将所述仿 真需求项 存入需求库； 所述仿真需求项包括仿真模型需求、 仿真指标需求和仿真场景需求； 模型开发模块： 包括仿真模型库； 接收需求分析模块发送的仿真模型需求和仿真指标 需求， 进行模型构建， 得到满足仿 真指标需求的仿 真模型存入 所述仿真模型库， 将所述仿真 模型输出 给主控模块； 任务想定模块： 包括仿真场景库； 接收需求分析模块发送的仿真场景需求， 得到仿真想 定方案和仿真场景实体， 发送给 试验设计模块， 将仿真场景实体存 入所述仿真场景库； 试验设计模块： 包括试验因子算法库； 依据任务想定模块发送的仿真想定方案和仿真 场景实体， 根据所述试验因子算法库得到 仿真任务 运行参数， 发送给主控 模块； 效能评估模块： 包括效能评估算子库； 接收需求分析模块发送的仿真指标需求， 接收主 控模块发送的仿真运行产生的仿真指标需求中的数据， 根据所述效能评估算子库实现 效能 评估； 数据交互模块： 将定期更新模型交 互规范和异构仿真系统 互联规范发送给主控 模块； 主控模块： 包括仿真方案库； 接收模型开发模块发送的仿真模型， 试验设计模块发送的 仿真任务运行参数， 任务想定模块发送的仿真想定方案和仿真场景实体， 数据 交互模块发 送的模型 交互规范和异构 仿真系统互联规范， 形成仿 真方案， 存入仿 真方案库， 进 行仿真运 行控制， 将仿真运行产生的仿真指标需求中的数据发送给效能评估 模块， 将仿真方案 输出。 2.根据权利要求1所述的一种天基信 息体系效能仿真架构设计系统， 其特征在于： 所述 需求分析处 理的具体方法为： 将当前用户的需求文档进行分析和分类， 得到功能需求和性能需求； 将功能需求和性 能需求转换为当前用户的需求模板， 并与需求库里的需求模板进行对 比分析， 判断需求模板是否满足当前用户需求； 当需求库里的需求模板不满足当前用户需求 时， 将当前用户的需求模板转换为当前用 户的仿真需求项， 将当前用户的需求模板与当前用户的仿 真需求项通过需求关联建立关联 关系， 将当前用户的需求模板和当前用户的仿真需求项存 入需求库； 当需求库里的需求模板满足当前用户需求时， 输出需求库里的仿真需求项。 3.根据权利要求1所述的一种天基信 息体系效能仿真架构设计系统， 其特征在于： 所述 模型构建方法具体步骤 包括： 依据仿真模型需求和仿真指标需求， 形成统一的模型开发框架和模型开发模板； 依据统一的模型开发框架以及模型开发模板， 基于常规的开发集成环境， 形成原子初 级仿真模型； 依据原子初级仿真模型， 提炼形成原子模型参数， 原子模型参数包括初级模型属性参 数、 初级模型输入参数、 初级模型输出参数； 将原子初级仿真模型进行模型装配， 形成复合模型参数， 复合模型参数包括复合初级 仿真模型、 复合模型属性 参数、 复合模型输入参数、 复合模型输出参数； 完成所述原子模型参数和复合模型参数的初始化和模型计算， 验证模型算法运算逻辑权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115270404 A 2的正确性， 当模型功能测试通过时， 形成满足仿真指标需求的仿真模型， 存于 仿真模型库。 4.根据权利要求1所述的一种天基信 息体系效能仿真架构设计系统， 其特征在于： 所述 效能评估的具体方法包括： 对所述仿真指标需求进行 预处理， 去除奇异点， 形成预处 理后的指标 数据； 对预处理后的指标 数据进行分析和统计 计算， 得到指标 数据统计 计算结果； 将指标数据统计计算结果进行图形化展示， 完成图形绘制， 形成指标数据图形化显示 结果。 5.根据权利要求1所述的一种天基信 息体系效能仿真架构设计系统， 其特征在于： 所述 仿真运行控制的具体方法为： 依据满足仿真指标需求的仿真模型、 仿真任务运行参数、 仿真想定方案和仿真场景实 体， 形成仿真方案， 存于 仿真方案库； 利用数据交互模块， 开展仿真运行， 完成仿真启动、 暂停和停止控制， 形成仿真运行产 生的仿真指标需求中的仿真数据和仿真场景。 6.根据权利要求1所述的一种天基信 息体系效能仿真架构设计系统， 其特征在于： 还包 括可视化模块， 所述可视化模块接 收主控模块发送的仿真方案， 进行仿真场景 的二维或三 维显示。 7.根据权利要求1所述的一种天基信 息体系效能仿真架构设计系统， 其特征在于： 所述 需求库、 仿 真模型库、 仿真场景库、 仿 真方案库均由用户定期维护， 试验因子算法库、 效能评 估算子库由用户定期更新。 8.根据权利要求1所述的一种天基信 息体系效能仿真架构设计系统， 其特征在于： 所述 试验因子算法库至少包括 正交算法、 平均算法或正则算法。 9.一种天基信息体系效能仿真架构设计方法， 其特 征在于， 包括： (1)依据系统的应用需求， 利用需求分析模块将天基信息体系效能仿真用户需求进行 需求分析处 理， 得到仿真模型需求、 仿真场景需求和仿真指标需求， 存 入用户需求库； (2)依据仿真模型需求和仿真指标需求， 利用模型开发模块进行模型构建， 得到满足仿 真指标需求的仿真模型， 并存 入仿真模型库； (3)依据仿真场景需求， 利用任务想定模块得到仿真想定方案和仿真场景实体， 并存入 仿真场景库； (4)依据仿真指标需求， 利用效能评估模块， 根据所述效能评估算子库， 进行数据管理、 分析及统计图显示， 得到指标 数据图形化显示结果； (5)依据仿真想定方案和仿真场景实体， 利用试验设计模块， 根据所述试验因子算法 库， 得到仿真任务 运行参数； (6)利用数据交 互模块， 得到模型交 互规范和异构仿真系统 互联规范； (7)依据仿真模型、 仿真想定方案、 仿真任务运行参数和仿真场景实体， 利用主控模块， 依据模型交互规范和异构仿真系统互联规范， 进行仿真运行控制， 并形成仿真方案存入仿 真方案库； (8)依据主控 模块输出的仿真方案， 利用可视化模块， 得到可视化场景演示图像。 10.根据权利要求9所述的一种天基信息体系效能仿真架构设计方法， 其特征在于： 所 述可视化场景演示图像为 不同视角、 不同维度、 不同层次下的二维和三维图像。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115270404 A 3