一种仿真中心的异地远程适配方法和装置、仿真方法与流程

1.本发明涉及机载系统仿真技术领域，具体涉及一种仿真中心的异地远程适配方法和装置、仿真方法。


背景技术：

2.随着技术的革新和机载系统的日趋复杂，传统的基于封闭式内部网络协同的研发模式越来越不适于机载系统的应用场景。建立基于机载工业互联网的机载系统协同研制生态环境，能够为民机机载系统的研发提供统一的基础信息平台，实现信息技术与机载系统研制全方位、深度融合的产业生态。
3.仿真是机载系统正向研制过程中的重要环节，通过仿真能够提前发现设计中的缺陷，减少产品研制出来后迭代的周期。为了避免在系统集成测试阶段因发现实物设计错误而增加的高额修改成本和大量迭代工期，同时也为了避免在联合仿真时，难以将异地机载单位的承研产品进行集成验证的问题，现有方法是通过分层式混合时钟同步方法使同区域局域网环境下的半实物仿真系统实现半实物仿真接口与仿真系统的时钟同步，仍然无法实现异地远程半实物联合仿真。


技术实现要素：

4.针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种仿真中心的异地远程适配方法和装置、仿真方法，以解决现有联合仿真方法无法将异地远程设备与仿真中心适配以进行集成验证的问题。
5.第一方面，本发明提供的一种仿真中心的异地远程适配方法，适用于arinc664接口机载设备，包括：
6.将arinc664总线协议数据包解析为输出变量与总线进行交互；
7.配置输出、输入变量与总线参数的映射关系；
8.生成arinc664接口适配代码：读取数据映射表，从数据总线中读取数据并提交至数据总线，并接受调度指令；
9.对arinc664接口适配代码进行封装，生成可执行仿真任务。
10.由上述技术方案可知，本发明提供的一种仿真中心的异地远程适配方法，实现arinc664总线数据与仿真中心总线数据的交互。
11.可选地，所述将arinc664总线协议数据包解析为输出变量，包括：
12.获取虚拟链路号；
13.识别afdx端口号后，通过识别fds的id获取fds进而获取fds帧数据集；
14.对帧数据进行解析，生成数组。
15.可选地，还包括卫星时统信号的接收，包括：
16.基于接收的卫星时统信号的精确时钟信息，对arinc664接口数据进行时戳标记；
17.仿真中心通过专网获取接口数据后调用时统资源，实现arinc664接口与虚拟集成
与仿真验证系统的时钟统一。
18.可选地，还包括驱动以太网网络，用以将输入变量封装成总线协议数据包对待测机载设备设备进行激励输入和故障注入。
19.第二方面，本发明提供的一种设备异地远程实时联合仿真方法，适用于arinc664接口的机载物理设备，包括：
20.基于第一方面及任一种可能实现方式的仿真中心的异地远程适配方法，生成设备端可执行仿真任务；
21.通过虚拟云桌面调用模型适配器，配置模型输入输出变量与总线数据映射关系，封装生成模型端可执行仿真任务；
22.异地远程用户按需配置当前半实物联合仿真环境的所需仿真资源；
23.通过工业互联网专网上传设备端可执行仿真任务及模型端可执行仿真任务至配置的仿真环境中；
24.异地远程用户发送仿真控制命令实现仿真。
25.可选地，所述仿真环境通过如下方法进行配置，包括：
26.异地远程用户基于用户权限控制配置半实物联合仿真环境，通过虚拟云桌面调用模型适配器和仿真中心的虚拟集成与仿真验证系统，按需配置形成针对当前arinc664接口机载设备的联合仿真环境。
27.可选地，所述模型端可执行仿真任务由异地远程用户通过虚拟云桌面调用仿真中心提供的模型适配服务生成，包括：
28.导入模型，分析scade/simulink模型，抽取模型接口信息；
29.配置输入、输出变量与实时总线中数据的映射关系；
30.自动生成适配器代码：读取数据映射表，从数据总线中读取数据，将结果提交至数据总线，并接受总线的调度指令；
31.完成模型与适配器代码的封装，生成模型端可执行仿真任务。
32.可选地，还包括：
33.实时监控arinc664接口数据，并在仿真结束后，筛选和显示仿真周期内的arinc664接口数据。
34.第三方面，本发明一实施例提供了一种适配装置，包括：
35.解析模块，用于将arinc664总线协议数据包解析为输出变量与总线进行交互；
36.映射模块，用于配置输出、输入变量与总线参数的映射关系；
37.生成模块，用于生成arinc664接口适配代码：读取数据映射表，从数据总线中读取数据并提交至数据总线，并接受调度指令；
38.封装模块，用于对arinc664接口适配代码进行封装，生成可执行仿真任务。
39.可选地，所述解析模块，具体用于：
40.获取虚拟链路号；
41.识别afdx端口号后，通过识别fds的id获取fds进而获取fds帧数据集；
42.对帧数据进行解析，生成数组。
43.可选地，所述终端还包括时统模块，具体用于：
44.基于接收的卫星时统信号的精确时钟信息，对arinc664接口数据进行时戳标记；
45.仿真中心通过专网获取接口数据后调用时统资源，实现arinc664接口与虚拟集成与仿真验证系统的时钟统一。
46.可选地，所述终端还包括以太网网络驱动模块，具体用于将输入变量封装成总线协议数据包对待测机载设备设备进行激励输入和故障注入。
47.采用上述技术方案，本技术具有如下有益效果：
48.本技术通过异地远程适配方法实现arinc664总线数据与仿真中心总线数据的交互，按照arinc664总线协议将物理设备产生的真实物理信号转换为arinc664总线数据包，通过调用基于工业互联网仿真中心提供的arinc664接口适配服务解析总线数据包，利用时统功能实现解析后的业务数据与实时仿真总线的实时交互，结合同步/异步联合仿真运行机制，以及多样化仿真功能组件，实现物理设备异地远程实时联合仿真。
附图说明
49.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
50.图1示出了本发明实施例提供的一种仿真中心的异地远程适配方法的流程图；
51.图2示出了本发明实施例提供的一种仿真中心的异地远程适配方法的流程图；
52.图3示出了本发明实施例提供的仿真方法的物理架构示意图；
53.图4示出了本发明实施例提供的一种设备异地远程实时联合仿真方法的流程图；
54.图5示出了本发明实施例提供的一种适配装置的结构框图。
具体实施方式
55.下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
56.需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
57.如图1所示，本发明实施例公开了一种仿真中心的异地远程适配方法，适用于arinc664接口机载设备，包括：
58.s101、将arinc664总线协议数据包解析为输出变量与总线进行交互。具体如图2所示，包括：
59.获取虚拟链路号；识别afdx端口号后，通过识别fds的id获取fds进而获取fds帧数据集；对帧数据进行解析，生成数组。为了实现与总线的交互，待测物理设备发出的arinc664总线协议数据通过如上步骤生成数组，以使数据可以被仿真总线读取。
60.s102、配置输出、输入变量与总线参数的映射关系。
61.s103、生成arinc664接口适配代码：读取数据映射表，从数据总线中读取数据并提交至数据总线，并接受调度指令。
62.s104、对arinc664接口适配代码进行封装，生成可执行仿真任务。
63.进一步地，方法还包括步骤s5，步骤s5用于卫星时统信号的接收，具体包括：
64.基于接收的卫星时统信号的精确时钟信息，对arinc664接口数据进行时戳标记；
65.仿真中心通过专网获取接口数据后调用时统资源，实现arinc664接口与虚拟集成与仿真验证系统的时钟统一。
66.根据接收的卫星时统信号提供的精确时钟信息，输入输出接口终端可实时标记arinc664接口数据的时戳。基于工业互联网的仿真中心通过专网获取接口数据后调用时统资源，实现arinc664接口与虚拟集成与仿真验证系统的时钟统一，提高arinc664接口物理设备异地远程联合仿真的实时性。
67.可选地，适配方法包括驱动以太网网络，用以将输入变量封装成总线协议数据包对待测机载设备设备进行激励输入和故障注入。以太网网络驱动将可执行仿真任务通过工业互联网专网远程接入仿真中心，完成仿真总线对arinc664接口数据的接收以及对arinc664接口物理设备的激励输入与故障注入。远程待测物理设备接收输入激励或故障注入则是步骤s101的逆过程。
68.在一个实施例中，基于如图3所示的物理架构，提供了一种设备异地远程实时联合仿真方法，适用于arinc664接口的机载物理设备，参见图4，包括：
69.s201、生成设备端可执行仿真任务，设备端可执行仿真任务是基于前述的仿真中心的异地远程适配方法所生成的。与前述仿真中心的异地远程适配方法采用了相同的发明构思，能够取得相同的有益效果，在此不再赘述。
70.s202、异地远程用户按需配置当前半实物联合仿真环境的所需仿真资源。仿真资源通过如下方法进行配置：
71.异地远程用户基于用户权限控制配置半实物联合仿真环境，通过虚拟云桌面调用模型适配器和仿真中心的虚拟集成与仿真验证系统，按需配置形成针对当前arinc664接口机载设备的联合仿真环境。
72.s203、通过工业互联网专网上传设备端可执行仿真任务及模型端可执行仿真任务至配置的仿真环境中。其中，模型端可执行仿真任务是异地远程用户通过虚拟云桌面调用仿真中心提供的模型适配服务实现，异地远程用户基于模型适配任务完成如下操作：
73.导入模型，自动分析scade/simulink模型，抽取模型接口信息：模型需要哪些参数和输入输出，比如可以包括数据类型、初始值等具体参数。
74.配置输入、输出变量与实时总线中数据的映射关系。
75.自动生成适配器代码：读取数据映射表，从数据总线中读取数据，将结果提交至数据总线，并接受调度指令；
76.自动实现模型与适配器代码的封装，生成模型端可执行仿真任务。
77.s204、异地远程用户发送仿真控制命令实现仿真。
78.所有的仿真任务都发送至实时仿真总线进行调度，在进行具体仿真前，还需配置仿真项目的相关参数，异地远程用户通过调用仿真配置与控制组件，实现如下功能：
79.1)配置仿真项目的相关参数，如总线的全速和实时模式、仿真的同步周期；配置各仿真任务的参数，如同步或异步模式、同步模式下的同步周期间隔、远程或本地模式以及后台显示或隐藏；
80.2)控制各仿真任务的运行状态，如启动、暂停、停止、单步等操作。
81.进一步，异地远程用户给出仿真控制命令，如开始、暂停、停止等控制命令，以控制
仿真任务的运行状态。
82.实时仿真总线基于虚拟共享内存开发，结合数据读写同步机制，各仿真任务作为独立运行的应用程序，对共享内存的读和写操作分开处理，保证联合仿真的协同运行。
83.仿真任务从总线获取仿真控制指令，执行仿真行为：包括初始化、重启、加载指定的场景；仿真任务还可从总线获取所需的输入数据，并将仿真运行的输出结果提交至总线。
84.实时仿真总线的调度进程会依据各仿真任务优先级属性，预留资源空间，确保等级高的任务能优先完成仿真控制指令，不被其他任务阻塞。
85.进一步地，设备异地远程实时联合仿真方法，还包括：
86.实时监控arinc664接口数据，并在仿真结束后，筛选和显示仿真周期内的arinc664接口数据。
87.异地远程用户通过调用数据采集与监控组件，选择需监控的arinc664接口数据或模型输出参数，进行图表化显示。仿真结束后，异地远程用户通过调用仿真数据分析与处理组件，选择需监控的arinc664接口数据或模型输出参数，进行筛选和显示。
88.在一个实施例中，提供了一种适配装置，参见图5，包括：
89.解析模块，用于将arinc664总线协议数据包解析为输出变量与总线进行交互；
90.映射模块，用于配置输出、输入变量与总线参数的映射关系；
91.生成模块，用于生成arinc664接口适配代码：读取数据映射表，从数据总线中读取数据并提交至数据总线，并接受调度指令；
92.封装模块，用于对arinc664接口适配代码进行封装，生成可执行仿真任务。
93.可选地，所述解析模块，具体用于：
94.获取虚拟链路号；
95.识别afdx端口号后，通过识别fds的id获取fds进而获取fds帧数据集；
96.对帧数据进行解析，生成数组。
97.可选地，所述终端还包括时统模块，具体用于：
98.基于接收的卫星时统信号的精确时钟信息，对arinc664接口数据进行时戳标记；
99.仿真中心通过专网获取接口数据后调用时统资源，实现arinc664接口与虚拟集成与仿真验证系统的时钟统一。
100.可选地，所述终端还包括以太网网络驱动模块，具体用于将输入变量封装成总线协议数据包对待测机载设备设备进行激励输入和故障注入。
101.本技术实施例提供的输入输出接口终端20与上述仿真中心的异地远程适配方法采用了相同的发明构思，能够取得相同的有益效果，在此不再赘述。
102.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
103.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。