虛擬試驗支撐框架VITA研究與實現(xiàn)

彭 健，趙 雯，章樂平，賈長偉，蔡斐華，張麗曄，許 昶

(中國運載火箭技術(shù)研究院 研發(fā)中心，北京 100076)

虛擬試驗支撐框架VITA研究與實現(xiàn)

彭 健，趙 雯，章樂平，賈長偉，蔡斐華，張麗曄，許 昶

(中國運載火箭技術(shù)研究院 研發(fā)中心，北京 100076)

虛擬試驗驗證技術(shù)可為復(fù)雜航天產(chǎn)品的試驗驗證提供有效的技術(shù)支撐。結(jié)合航天產(chǎn)品研制過程對虛擬試驗驗證技術(shù)的需求，開展了虛擬試驗支撐框架VITA研究與實現(xiàn)；VITA系統(tǒng)由運行中間件及系列輔助工具集組成，實現(xiàn)對虛擬試驗應(yīng)用系統(tǒng)“試驗設(shè)計-試驗運行-試驗分析”全生命周期的支持;全面介紹了VITA運行中間件、集成開發(fā)環(huán)境、試驗設(shè)計、試驗調(diào)度管理、試驗記錄與回放、試驗結(jié)果分析、試驗數(shù)據(jù)管理、異構(gòu)網(wǎng)關(guān)、硬件網(wǎng)關(guān)等各模塊的實現(xiàn)方案，給出了其在航天復(fù)雜產(chǎn)品試驗系統(tǒng)互聯(lián)中的應(yīng)用情況;實踐表明VITA支持對產(chǎn)品關(guān)鍵系統(tǒng)的技術(shù)性能驗證，有效解決了產(chǎn)品難以開展大系統(tǒng)聯(lián)合試驗的難題，后續(xù)將完善跨平臺功能、提升實時性指標，實現(xiàn)產(chǎn)品化推廣。

虛擬試驗驗證；VITA；運行中間件

0 引言

復(fù)雜航天產(chǎn)品的復(fù)雜程度高、設(shè)計難度大、研發(fā)周期短、試驗次數(shù)尤其是飛行試驗次數(shù)少，試驗驗證技術(shù)作為其研制過程中的重要手段發(fā)揮著關(guān)鍵作用。傳統(tǒng)的研制模式依賴大量地面試驗的驗證，使得研制周期和經(jīng)費要求高，且經(jīng)常存在設(shè)計反復(fù)，在當前研制周期和技術(shù)發(fā)展的迫切需求下，存在一定局限?，F(xiàn)有試驗驗證手段的缺乏和試驗驗證水平的滯后，無法為復(fù)雜航天產(chǎn)品研制過程的順利開展提供支持，近年來提出的虛擬試驗驗證技術(shù)可以彌補傳統(tǒng)研制模式的不足。虛擬試驗驗證是一種基于數(shù)字樣機模型的復(fù)雜產(chǎn)品關(guān)鍵系統(tǒng)試驗數(shù)據(jù)產(chǎn)生、獲取和分析的系統(tǒng)工程過程，以建模仿真、虛擬現(xiàn)實和知識工程方法為基礎(chǔ)，在一個由性能模型、耦合環(huán)境、流程引擎和可視化交互機制構(gòu)成的數(shù)字化試驗平臺中模擬真實產(chǎn)品的物理試驗過程。美國國防部開發(fā)了試驗與訓(xùn)練使能體系結(jié)構(gòu)TENA(test and training enabling architecture，TENA)，以提高虛擬試驗驗證中的互操作、可重用性和組合性，它可以根據(jù)具體的任務(wù)將分布在各實驗室和靶場設(shè)施中的試驗、訓(xùn)練、仿真和高性能計算資源集成起來，構(gòu)成多個聯(lián)合試驗驗證的“邏輯靶場”。

結(jié)合我國航天產(chǎn)品的研制過程對虛擬試驗驗證技術(shù)的需求，航天一院提出了一套完整的虛擬試驗驗證使能體系框架VITA(virtual test and evaluation enabling architecture)[1-2]。本文對虛擬試驗驗證使能體系框架VITA進行了技術(shù)實現(xiàn)，主要介紹VITA支撐框架研究與實現(xiàn)情況，包括其系統(tǒng)組成及主要技術(shù)特點，重點介紹系統(tǒng)實現(xiàn)方案及其在飛行器研制過程中的應(yīng)用情況。

1 虛擬試驗支撐框架VITA

1.1 系統(tǒng)組成

虛擬試驗支撐框架VITA作為虛擬試驗驗證的共性技術(shù)支撐平臺，主要用于解決復(fù)雜航天產(chǎn)品研制試驗過程中的異構(gòu)性、實時性、可交互性等問題，對試驗驗證過程進行規(guī)范化，并具有靈活性、通用性、實時性及可擴展性的特點，能滿足工程應(yīng)用或跨行業(yè)應(yīng)用中的擴展需求。

VITA采用對象化、層次化思想描述了試驗運行支撐、試驗數(shù)據(jù)管理和應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)建方法，實現(xiàn)對虛擬試驗應(yīng)用系統(tǒng)“試驗設(shè)計-試驗運行-試驗分析”全生命周期的支持。其核心是VITA運行中間件，以及集成開發(fā)環(huán)境、試驗設(shè)計、試驗調(diào)度管理、試驗記錄與回放、試驗結(jié)果分析、試驗數(shù)據(jù)管理、異構(gòu)網(wǎng)關(guān)、硬件網(wǎng)關(guān)等系列輔助工具集，系統(tǒng)組成如圖1所示。

圖1 虛擬試驗支撐框架VITA系統(tǒng)組成

1.1.1 試驗設(shè)計階段

VITA提供了虛擬試驗規(guī)劃工具完成試驗?zāi)Ｐ偷呐渲茫肰OM生成工具和VIDE集成開發(fā)環(huán)境完成對象模型的生成和試驗流程的構(gòu)建，提供的試驗分析工具進行實驗設(shè)計。

1.1.2 試驗運行階段

VITA為虛擬試驗應(yīng)用提供全程的試驗控制和信息收集和監(jiān)控功能。包括：自動集成分布在網(wǎng)絡(luò)上的試驗?zāi)Ｐ停煌ㄐ殴芾砉ぞ吆驮囼炦^程監(jiān)控；試驗過程記錄回放；異構(gòu)系統(tǒng)的接入；硬件系統(tǒng)的實時訪問；動態(tài)、實時試驗數(shù)據(jù)收集存儲等。

1.1.3 試驗分析階段

VITA為虛擬試驗應(yīng)用產(chǎn)生的數(shù)據(jù)提供了進行分析的工具。通過試驗結(jié)果分析工具可以對單次試驗產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行初步的比對分析，如曲線、圖表、均值、方差、實物試驗數(shù)據(jù)和虛擬試驗數(shù)據(jù)比對分析等；對多次運行的試驗過程，可在試驗設(shè)計工具中進行參數(shù)靈敏度、近似模型分析和模型參數(shù)趨勢分析等。

1.2 技術(shù)特點

在VITA基礎(chǔ)上可以進行航天復(fù)雜產(chǎn)品的單機虛擬試驗和全系統(tǒng)集成虛擬試驗，從產(chǎn)品整體性能的角度考核各系統(tǒng)協(xié)同工作的能力，為分系統(tǒng)及總體的設(shè)計方案驗證提供支撐。其主要技術(shù)特點包括：

1)VITA運行中間件采用安全可靠的應(yīng)用程序接口構(gòu)建虛擬試驗應(yīng)用，提供分布式對象通信能力，實現(xiàn)了虛擬試驗應(yīng)用邏輯和通信解耦、互操作，提高虛擬試驗的開發(fā)效率，縮短開發(fā)周期，降低試驗系統(tǒng)開發(fā)成本。

2)虛擬試驗分布式對象描述語言元模型描述了虛擬試驗分布式對象的類和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以及它們之間的關(guān)系，實現(xiàn)了虛擬試驗分布式對象的標準化描述，有助于虛擬試驗分布式對象的重用和組合，實現(xiàn)試驗資源的充分利用。

3)虛擬試驗對象模型構(gòu)建過程中采用框架代碼自動生成的方式，完成對象模型從描述語言文本到標準C++語法格式的對象模型框架的轉(zhuǎn)變，減少了應(yīng)用開發(fā)人員的工作量，提高了應(yīng)用開發(fā)效率。

4)試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)在虛擬試驗過程中對虛擬試驗分布式對象模型、試驗資源和試驗數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)存儲管理服務(wù)進行統(tǒng)一管理，充分實現(xiàn)了試驗資源的共享和可重用。

5)VITA工具集提供了在現(xiàn)有模型資源和中間件基礎(chǔ)上快速對虛擬試驗進行方案設(shè)計和運行的工具，便于對試驗過程進行管理，增強了本平臺在使用過程中的友好性。

6)VITA采用了層次化的平臺結(jié)構(gòu)，通過分層次設(shè)計的支撐平臺，可以充分實現(xiàn)平臺的靈活性、通用性，平臺中目前已包含了開展虛擬試驗所需的基本模塊，接口開放，可從各個層次進行工具擴展。

2 系統(tǒng)實現(xiàn)方案

2.1 VITA運行中間件

VITA運行中間件(VITA-RTM)是在試驗運行期間為試驗對象、試驗資源提供實時通信的平臺，用以解決異構(gòu)試驗系統(tǒng)間的互聯(lián)、互通、互操作問題[3]。軟件提供4類服務(wù)和4種組件，4類服務(wù)為VITA對象模型管理、VDL編譯服務(wù)、時間管理服務(wù)及VITA資源動態(tài)監(jiān)控服務(wù)，4種組件為VITA發(fā)布訂購組件、VITA消息處理組件、VITA實時組件及VITA模型運行組件，功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 VITA運行中間件功能結(jié)構(gòu)

針對4類服務(wù)，虛擬試驗運行前需要建立虛擬試驗?zāi)Ｐ?，為實現(xiàn)虛擬試驗建模與虛擬試驗應(yīng)用運行的松耦合，VITA為虛擬試驗開發(fā)了特定的建模語言VDL(VITA Design Language，VITA定義語言)和應(yīng)用程序開發(fā)配置文件XML。VITA對象模型管理，負責維護對象模型元模型定義等信息。VDL編譯服務(wù)，負責將試驗對象建模VDL文件，編譯為可在VITA中間件上運行的試驗對象C++程序框架。時間管理服務(wù)，負責保證整個試驗?zāi)軌蛘_有序的進行，時間管理服務(wù)的時間推進機制包括基于反饋的時間推進機制和保守的時間推進機制兩種。VITA資源動態(tài)監(jiān)控服務(wù)，負責為整個虛擬試驗場景提供一個實時監(jiān)控的功能。

針對4種組件，VITA發(fā)布訂購組件，負責為試驗對象提供交換數(shù)據(jù)的發(fā)布訂購模式，保證對象的正確交互和基于類型等形式的興趣管理，并提供遠程方法調(diào)用功能。VITA消息處理組件，負責試驗對象進程、代理進程和監(jiān)控進程等各種進程之間的信息傳遞、交互和管理。包括：通知通道管理，負責創(chuàng)建與維護通知通道，供試驗應(yīng)用程序傳輸數(shù)據(jù)使用；事件通道管理，負責創(chuàng)建與維護事件通道，供試驗應(yīng)用程序傳輸數(shù)據(jù)使用。VITA可以提供通知通道和多事件通道兩種傳輸數(shù)據(jù)的傳輸方式，為確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性和可靠性，VITA實時組件為通知通道和多事件通道提供可靠QoS傳輸服務(wù)。VITA模型運行組件，負責加載試驗對象，并對試驗對象進行遠程管理。包括：命名服務(wù)，負責為VITA對象模型實例提供透明定位，用于劃分不同的試驗域及試驗域內(nèi)部結(jié)構(gòu)；試驗域管理，負責試驗域的創(chuàng)建、銷毀，試驗域內(nèi)應(yīng)用的注冊、加入和退出。

2.2 集成開發(fā)環(huán)境

集成開發(fā)環(huán)境(VITA-IDE)是虛擬試驗驗證的集成開發(fā)環(huán)境，集模型編輯、模型代碼自動生成、模型測試、想定編輯、應(yīng)用框架代碼自動生成、應(yīng)用測試等功能于一體，以提高模型構(gòu)建效率，提供模型測試手段和模型復(fù)用基礎(chǔ)[4-5]。以在應(yīng)用構(gòu)建和執(zhí)行過程減少用戶編碼為目標，為中間件提供工具支撐，提高應(yīng)用的可靠性和開發(fā)效率。

圖3 集成開發(fā)環(huán)境功能結(jié)構(gòu)

如圖所示，集成開發(fā)環(huán)境主要分為VITA試驗系統(tǒng)建模、VITA應(yīng)用倉庫瀏覽、VITA應(yīng)用開發(fā)和VITA開發(fā)工具框架等模塊，其中VITA應(yīng)用開發(fā)又具體分為對象模型實現(xiàn)、VITA應(yīng)用建模、VITA應(yīng)用框架代碼生成、代碼測試4個子模塊。

2.3 試驗設(shè)計工具

試驗設(shè)計工具通過試驗設(shè)計方法生成虛擬試驗樣本，在VITA平臺上運行，對得到的多種試驗結(jié)果進行分析處理，通過試驗分析獲取對試驗因子與性能指標之間影響關(guān)系，通過評估方法給出試驗方案的綜合定量評價，給出虛擬試驗方案優(yōu)劣的綜合判據(jù)，輔助系統(tǒng)用戶做出合理決策。系統(tǒng)的設(shè)計思路是：首先，完成試驗的整體規(guī)劃，形成試驗方案；然后，通過試驗設(shè)計方法生成試驗樣本，并依據(jù)試驗樣本運行試驗方案。系統(tǒng)的整體架構(gòu)如圖所示。

圖4 VITA試驗設(shè)計工具結(jié)構(gòu)

VITA試驗設(shè)計工具主要由試驗方案編輯器、試驗樣本生成工具、試驗運行控制器三部分組成，以及與VITA對象模型庫、VITA試驗設(shè)計庫、VITA中間件的接口。其中，試驗運行控制器負責將試驗設(shè)計系統(tǒng)與集成開發(fā)環(huán)境、試驗調(diào)度管理系統(tǒng)、試驗數(shù)據(jù)記錄與回放系統(tǒng)連接起來，完成完整的虛擬試驗。

2.4 試驗調(diào)度管理工具

試驗調(diào)度管理工具對多次和單次運行的綜合試驗進行動態(tài)管理，管理實體對象、控制和驅(qū)動試驗過程推進，使試驗的分發(fā)、部署和運行控制更為方便，有效提高試驗運行效率。

圖5 VITA試驗調(diào)度管理工具模塊交互圖

VITA試驗調(diào)度管理工具主要包括3個模塊：

1)試驗分發(fā)與調(diào)度模塊。試驗分發(fā)與調(diào)度模塊主要負責VITA試驗應(yīng)用的下載、分發(fā)、部署、運行控制、管理等；

2)試驗數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊。試驗動態(tài)與靜態(tài)信息監(jiān)控模塊主要負責從VITA運行中間件獲取靜態(tài)信息以及實時的動態(tài)信息，然后顯示與工具界面上供用戶瀏覽，達到數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控和統(tǒng)計的目的；

3)服務(wù)及應(yīng)用管理模塊。試驗服務(wù)管理模塊主要負責中間件服務(wù)的封裝，服務(wù)的啟動配置、控制以及域、應(yīng)用的運行管理。

2.5 試驗記錄與回放工具

數(shù)據(jù)記錄與回放工具主要用于對VITA中間件上產(chǎn)生的虛擬試驗過程數(shù)據(jù)進行收集、保存和回放，并為下一步的試驗數(shù)據(jù)分析與挖掘以及可視化展示提供數(shù)據(jù)支撐。數(shù)據(jù)記錄回放系統(tǒng)比照集中式記錄回放工具MAK DataLogger設(shè)計，采用全收全發(fā)模式，其總體結(jié)構(gòu)如圖所示。

圖6 數(shù)據(jù)記錄回放系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)記錄回放系統(tǒng)由數(shù)據(jù)記錄回放工具生成器及數(shù)據(jù)記錄回放工具組成，其中數(shù)據(jù)記錄回放工具由數(shù)據(jù)記錄回放工具生成器根據(jù)VITA應(yīng)用自動生成。

數(shù)據(jù)記錄與回放工具生成器由5個模塊組成，分別為數(shù)據(jù)記錄回放設(shè)置模塊(含用戶界面)、數(shù)據(jù)記錄代碼生成模塊、數(shù)據(jù)回放代碼生成模塊、數(shù)據(jù)處理代碼生成模塊及數(shù)據(jù)上傳/下載代碼生成模塊。其中數(shù)據(jù)記錄回放設(shè)置模塊為用戶設(shè)置需要記錄的VITA應(yīng)用系統(tǒng)信息提供可視化的編輯手段；各代碼生成模塊根據(jù)用戶的配置生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)記錄回放工具代碼。

數(shù)據(jù)記錄回放工具由試驗數(shù)據(jù)記錄節(jié)點、試驗數(shù)據(jù)回放節(jié)點、試驗數(shù)據(jù)處理工具和數(shù)據(jù)上傳下載共4個模塊組成。試驗數(shù)據(jù)記錄節(jié)點對試驗過程中的所有數(shù)據(jù)進行記錄；試驗數(shù)據(jù)回放節(jié)點依據(jù)記錄的數(shù)據(jù)文件對試驗過程進行回放；試驗數(shù)據(jù)處理工具支持將記錄數(shù)據(jù)文件導(dǎo)出并按需求轉(zhuǎn)換格式；數(shù)據(jù)上傳下載模塊調(diào)用數(shù)據(jù)庫接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)文件到數(shù)據(jù)庫的上傳下載。

2.6 試驗結(jié)果分析工具

試驗結(jié)果分析工具從VITA試驗數(shù)據(jù)庫中獲取試驗運行結(jié)束后對應(yīng)試驗設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計的試驗方案的試驗結(jié)果數(shù)據(jù)文件，采用結(jié)果分析算法庫中提供的處理方法從靈敏度、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、相關(guān)性等方面進行分析，最終得出分析結(jié)果報告。

VITA試驗結(jié)果分析工具包括試驗結(jié)果數(shù)據(jù)管理、試驗結(jié)果數(shù)據(jù)分析方法配置、試驗結(jié)果數(shù)據(jù)分析方法等功能模塊，總體框圖如圖7所示。

圖7 VITA試驗結(jié)果分析工具總體框圖

2.6.1 文件解析

從VITA試驗設(shè)計庫加載選定的試驗方案文件及對應(yīng)的試驗樣本文件，解析出參與試驗的實物因子及對應(yīng)相關(guān)的信息。加載VITA試驗結(jié)果數(shù)據(jù)庫的試驗結(jié)果數(shù)據(jù)文件，解析出試驗后的實體相關(guān)因子及實體屬性數(shù)據(jù)以及運行過程中的動態(tài)信息。

2.6.2 處理參數(shù)配置

提供需要進行數(shù)據(jù)分析的實體屬性配置界面，從眾多實體屬性中選擇出需要進行數(shù)據(jù)處理的屬性，并自動匹配出試驗方案、樣本中的試驗因子及水平選擇。

2.6.3 分析與處理方法接口

通過分析與處理方法接口實現(xiàn)與具體數(shù)據(jù)處理方法軟件的連接。對于.dll形式的靈敏度分析、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析方法，采用直接加載的方式，通過調(diào)用的方式實現(xiàn)；對于餅圖、趨勢圖等顯示模式，采用調(diào)用Origin接口實現(xiàn)；對于相關(guān)性分析具體方法，采用調(diào)用.dll形式文件或通過調(diào)用Matlab引擎實現(xiàn)。

2.7 試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

試驗數(shù)據(jù)管理(VITA-TDM)系統(tǒng)是集數(shù)據(jù)管理和流程管理于一體的綜合系統(tǒng)，主要為VITA中間件提供數(shù)據(jù)支撐[6-7]。通過對設(shè)計模型、仿真數(shù)據(jù)、試驗數(shù)據(jù)和試驗流程的統(tǒng)一管理，實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的存儲共享和分析處理，試驗任務(wù)的分發(fā)和進度監(jiān)控?；谌龑討?yīng)用服務(wù)體系架構(gòu)，兼容多種實物試驗數(shù)據(jù)和虛擬試驗數(shù)據(jù)格式，并具備SOAP標準接口，提供強大的擴展API。

2.8 異構(gòu)網(wǎng)關(guān)工具

異構(gòu)網(wǎng)關(guān)工具是VITA的異構(gòu)仿真系統(tǒng)接入工具，實現(xiàn)對已有HLA對象資源的集成和重用[8]?？蓱?yīng)用于仿真、試驗及虛擬試驗領(lǐng)域中各類HLA異構(gòu)模型資源的接入，提高大系統(tǒng)跨平臺應(yīng)用的構(gòu)建效率，促進對象模型資源的重用。VITA/HLA異構(gòu)網(wǎng)關(guān)運行在VITA中間件與HLA RTI之間，既作為VITA系統(tǒng)中的一個應(yīng)用節(jié)點，同時又是HLA仿真資源中的一個聯(lián)邦成員，通過應(yīng)用節(jié)點和聯(lián)邦成員間的數(shù)據(jù)映射，實現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。

2.9 硬件網(wǎng)關(guān)工具

硬件網(wǎng)關(guān)是VITA的硬件接入工具，實現(xiàn)實物設(shè)備與數(shù)學(xué)模型的聯(lián)合試驗?？蓱?yīng)用于半實物仿真和虛擬試驗領(lǐng)域中實物設(shè)備接入試驗平臺的場合[9]。支持各種轉(zhuǎn)臺、舵機等實物設(shè)備，及等效器、彈上機等半實物設(shè)備。硬件網(wǎng)關(guān)采用通用實物設(shè)備接入技術(shù)實現(xiàn)，通過協(xié)議的靈活配置，實現(xiàn)實物設(shè)備虛擬試驗驗證平臺的快速無縫集成，在解決了多種傳輸協(xié)議異構(gòu)性問題的同時，實現(xiàn)了用戶“零代碼”編寫，縮短了虛擬試驗驗證應(yīng)用的開發(fā)周期；同時，由硬件協(xié)議轉(zhuǎn)換器實時的完成協(xié)議匹配及轉(zhuǎn)換，滿足虛擬試驗常用實物設(shè)備接入的實時性要求。

3 應(yīng)用情況

虛擬試驗支撐框架VITA已在航天復(fù)雜產(chǎn)品關(guān)鍵系統(tǒng)半實物仿真與實時仿真試驗系統(tǒng)互聯(lián)中得到應(yīng)用，可應(yīng)用于工業(yè)部門的多系統(tǒng)聯(lián)合驗證、異地試驗系統(tǒng)構(gòu)建、試驗場或靶場間跨地域的大系統(tǒng)互聯(lián)等領(lǐng)域[10-11]。

以某飛行器虛擬試驗系統(tǒng)應(yīng)用過程為例，在試驗準備階段由VITA平臺進行試驗規(guī)劃，確定試驗方案，然后由總體及分系統(tǒng)分別建立虛擬試驗?zāi)Ｐ筒⒃O(shè)定試驗參數(shù)。在試驗運行階段，各分系統(tǒng)在VITA平臺的統(tǒng)一調(diào)度和管理下按照飛行時序開展試驗，各分系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)接口接收VITA平臺發(fā)出的指令及數(shù)據(jù)，并將VITA平臺所需數(shù)據(jù)實時反饋給平臺。在試驗評估階段，VITA平臺調(diào)用各分系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理，在平臺上進行數(shù)據(jù)顯示和回放，對試驗數(shù)據(jù)進行分析并對試驗結(jié)果進行評估。分析評估結(jié)束后，試驗數(shù)據(jù)和試驗分析報告統(tǒng)一上傳至VITA平臺的統(tǒng)一試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。

圖8 基于VITA的系統(tǒng)級聯(lián)合虛擬試驗

實踐表明VITA支持對產(chǎn)品總體、控制、力學(xué)環(huán)境等關(guān)鍵系統(tǒng)的技術(shù)性能驗證，有效解決了產(chǎn)品難以開展大系統(tǒng)聯(lián)合試驗的難題。

4 總結(jié)

虛擬試驗支撐框架VITA突破了以運行中間件為核心的多項關(guān)鍵技術(shù)，作為虛擬試驗領(lǐng)域的共性技術(shù)和關(guān)鍵產(chǎn)品，主要功能及技術(shù)指標已達到國內(nèi)領(lǐng)先水平，與同類產(chǎn)品相比具有輔助工具豐富、使用便捷、底層代碼自主可控等突出特點。后續(xù)將大力開展系統(tǒng)應(yīng)用測試，完善跨平臺功能、提升實時性指標，并逐步開展產(chǎn)品化應(yīng)用推廣相關(guān)工作，擴大應(yīng)用領(lǐng)域，推動軍工行業(yè)虛擬試驗驗證水平的提高。

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Research and Implementation of Virtual Test and Evaluation Enabling Architecture

Peng Jian, Zhao Wen,Zhang Leping, Jia Changwei, Cai Feihua, Zhang Liye ,Xu Chang

(China Academy of Launch Vehicle Technology R&D Center, Beijing 100076, China )

Virtual test and evaluation technology can effective support the test validation of complex aerospace products. A research and implementation of VITA(virtual test and evaluation enabling Architecture) is carried out, to meet the technology needs of the development of aerospace products. The VITA system is composed of runtime middleware and a series of auxiliary tools to support the full life cycle of the“test design-test run-test analysis”of the virtual test application system. This paper introduces the implementation of VITA, include runtime middleware, integrated development environment, test design, dispatching management, test data record and playback, test result analysis, test data management, software gateway, hardware gateway and so on. VITA is used in the process of product’s development, application shows that VITA supports the verification of the technical performance for product’s key systems, and effectively solves the product’s large-scale joint test problem.

virtual test and evaluation；VITA；runtime middleware

2017-01-19；

2017-02-16。

彭 健(1983-)，女，湖南常德人，高工，主要從事虛擬試驗、系統(tǒng)仿真技術(shù)方向的研究。

1671-4598(2017)08-0289-05

10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.075

TP391.9

A