一、概況

　　該項目接受某船舶集團的委托，在大風科技自主的大型科學計算與仿真支撐平臺SimuWorks的基礎上，進行必要的開發，并與協同仿真平臺COSIM進行集成，實現綜合仿真一體化支撐平臺，應用于潛艇武器系統綜合仿真系統的研發。該項目的主要工作內容如下：

　　1）基于SimuWorks功能建立符合綜合仿真一體化支撐平臺體系結構要求的圖形化動態在線建模工具的研發；

　　2）基于綜合仿真一體化支撐平臺模型庫的元素模型，利用動態圖形化建模工具建立新模型開發工具的研發；

　　3）單平臺運行調試管理的開發工具的研發。

二、協同仿真平臺COSIM

　　COSIM是一個基于高層體系結構HLA的建模仿真環境，使用其開發的仿真系統由三類不同粒度的仿真模型復合構成，即元素模型、組件模型和成員模型，四者之間的關系如下：

　　1）元素模型：通常指面向具體仿真應用領域的各類算法、功能函數、計算單元等，它必須符合協同仿真平臺對元素模型的封裝要求，具有高重用性，內部不含有任何與業務相關的邏輯成分。

　　2）組件模型：由組件引擎＋元素（或組件）構成。組件引擎包含了面向具體應用的業務邏輯，對外負責與其上層引擎交互；對內負責對其元素（或子組件）的調度與交互。

　　3）成員模型：支持HLA標準的仿真聯邦成員。在協同仿真系統中，特指基于協同仿真平臺，采用組件開發構造的、符合HLA標準的聯邦成員。

　　4）仿真系統：即協同仿真系統，一個協同仿真系統是由若干成員（含一般HLA聯邦成員）和RTI共同構成。

三、大型科學計算與仿真支撐平臺SimuWorks

　　SimuWorks以大型科學計算與仿真引擎SimuEngine為核心，由通用圖形化自動建模系統SimuBuilder、模塊資源管理器SimuManager和模塊資源庫SimuLib等軟件組成，各部分功能說明如下：

　　1)   SimuEngine：提供網絡實時數據庫和各種仿真功能，為仿真系統的開發、調試和運行提供底層支撐。

　　2)   SimuBuilder：用于仿真模型的圖形化組態建模開發和調試，組態基本單元為SimuLib中的模塊。SimuBuilder所生成的數學模型，相當于COSIM下的成員模型。

　　3）SimuManager用于SimuLib的開發、管理和維護。

　　4)   SimuLib提供各種通用算法、函數和設備的數學模型庫，相當于COSIM下的元素模型庫。

　　SimuWorks的各部分高度地集中在一起，用戶在一個界面下即可完成仿真模型的開發、運行和調試的全部過程。

四、綜合仿真一體化支撐平臺

　　COSIM的優勢在于采用了高層體系結構HLA，便于構建大型復雜協同仿真系統，但是其單機建模能力和調試環境比較差。而SimuWorks恰恰彌補了COSIM的這個缺點，再加上其本身具備的實時數據庫、圖形化建模、以及強大的在線調試能力，二者結合很好地實現了綜合仿真一體化支撐平臺的要求。

　　如下圖所示為潛艇武器系統綜合仿真系統的構成，其中紅色點劃線框中為綜合仿真一體化支撐平臺，它由COSIM和SimuWorks共同組成，二者通過SimuWorks與COSIM集成的接口軟件有機地結合在一起。

潛艇武器系統綜合仿真系統的構成

　　下部的潛艇武器系統各個分系統的數學模型，是在SimuBuilder中組態開發，并在SimuEngine支撐下運行和調試正確后，通過接口軟件轉化為在COSIM下運行的成員模型。

　　在SimuWorks中開發和運行數學模型時，都要用到模塊資源庫SimuLib，為了使得數學模型轉化后的成員模型能在COSIM下運行，還需要將SimuWorks的SimuLib通過接口軟件轉換為COSIM的元素模型庫。

　　為了做到底層模型的互用，避免重復開發，接口軟件也支持將COSIM的元素模型庫轉化為SimuLib，以便在SimuWorks中直接使用。

　　SimuEngine也支持通過接口軟件與COSIM進行數據通訊，使得SimuWorks下的數學模型與COSIM下的成員模型可以協同仿真運行，以便于進行模型的開發和調試。

五、應用效果

　　通過將SimuWorks與COSIM集成，取長補短，既方便了模型的開發和調試，又實現了基于HLA的復雜系統協同仿真的功能。通過在潛艇武器系統綜合仿真系統中的應用，開發效率大大提高，取得了良好的應用效果，也為后續的進一步開發打下了堅實的基礎。