GNSS仿真模型服务化共享关键技术研究

The GNSS (Global Navigation Satellite System) is a typical case of complex engineering, and the GNSS Simulation provides necessary validation tool for its implement. To overcome the shortages of the traditional closed GNSS simulation environment include the limited number, the low sharing degree and the complicated reusing methods of simulation models, this project proposes an open GNSS simulation environment in which variety simulation models from different organizations of individuals can be shared across a wide range of network to promote the simulation capacity. Two key problems are planned to be studies in this project. A full-decoupled service method of simulation models is to be studied to fulfill the fast accession, the high degree of autonomy, the configurability and the interactivity of simulation models, thus provides an efficient way to share the simulation models across a wide range of network. The relationships among simulation models and the relationships expression framework base on different mechanism are to be studied to provide support for the fast selection and fast matching of simulation models, thus provides an efficient way for the construction of simulation processes. This project will provides a solid theoretical and technical foundation for the improvement of GNSS general design and system analysis ability.

全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite Systems, GNSS）是一个复杂的系统工程，计算机仿真是其实施必需的验证手段。为了克服传统封闭GNSS仿真环境中仿真模型资源数量有限、重用复杂、共享度低等缺陷，本项目提出构造一个开放可扩展的GNSS仿真环境，通过将来自不同机构的仿真模型在此环境中进行大范围的跨网络共享来提升GNSS仿真的能力。本项目拟对其中的两个关键问题进行研究，通过研究仿真模型全解耦服务化方法来实现GNSS仿真模型的快速接入、高度自治、良好的可配置性和交互性，为仿真模型在GNSS仿真环境中的大范围跨网络共享提供实现手段；通过研究仿真模型之间的关联关系和不同机制的关联关系表达框架来为仿真模型的快速筛选和快速匹配提供支撑，为仿真模型在GNSS仿真环境中构造仿真流程提供辅助手段。通过该项目的开展，将为GNSS仿真提供新的技术途径和手段。

本项目针对GNSS(Global Navigation Satellite System)仿真环境中仿真模型的服务化共享问题进行研究，主要研究仿真模型的服务化方法以及仿真模型的关联关系表达框架。项目执行期为三年，主要开展了三方面的研究：仿真模型服务化方法、仿真模型关联关系表达框架、GNSS仿真模型设计及复杂系统构建。.在仿真模型的服务化方法研究方面，项目首先对集成设计/仿真环境的发展进行了研究和综述，并对未来的发展趋势进行了判断；在此基础上，针对复杂系统设计/仿真中的模块化问题进行了研究，从数学上论证了组合设计资源形成设计模块，以及对模块进行拆分及组合的合理性；在此基础上，提出了一种高度可配置的模块化仿真系统设计模式，通过实现仿真模型的高度可配置性来间接构造易扩展的模块化仿真系统，对仿真模型进行共享和重用。本部分研究可以为构造易扩展的模块化系统提供理论支撑和实现参考。.在仿真模型的关联关系表达框架研究方面，项目首先针对仿真流程构造过程中仿真模型检索、匹配和配置的问题，定义了模型关联关系及接口形状的概念，并设计了基于FP-Tree的模型关联关系表达框架；在此基础上，针对大量模型的管理问题，建立了面向仿真模型的语义规则和语义关系，实现了仿真模型的管理及仿真模型关系之间的快速检索；在此基础上，针对分布式环境中数据处理的问题，探索了分布式仿真模型及分布式数据处理方法在仿真中的机制、性能和适用范围。本部分研究内容可以为模块管理和模块间关联关系表达提供理论支撑和实现参考。.在GNSS仿真模型设计及复杂系统构建方面，项目对星座覆盖性、卫星可见性、接收机自主完好性、接收噪音误差分布模型等问题进行了研究。本部分研究内容可以为相关研究提供借鉴和参考。