一种面向对抗仿真的多源环境动态数据服务装置及方法

1.本发明涉及环境建模与仿真以及数据服务技术领域，具体而言，涉及一种面向对抗仿真的多源环境动态数据服务装置及方法。


背景技术：

2.在计算机作战仿真领域，战场对抗仿真是检验战术设计、推演战争进程、训练作战人员的常用方法，而更高逼真度、高精确度的战场对抗仿真自然需要更精准、更详细、更全面的战场环境的支持。战场环境的逼真程度直接影响仿真结果的可信度，为提高仿真的真实程度，常常需要在建模和交互两个方面进行精细化处理。首先参与仿真的各类环境模型、实体模型、行为模型要最大程度的接近真实情况；其次要建立准确的交互机制，在仿真过程中时刻发生着实体与环境、实体与实体之间的交互，如果没有合理的设计，那么仿真将失去意义。尤其环境与实体的交互技术，对作战效果的影响更为重要。
3.现代战场环境包括地形环境、大气环境、海洋环境、空间环境以及电磁红外环境等。环境模型构建及环境动态交互是实现战场环境仿真的两项关键技术，全面精准的环境模型是战场环境仿真的载体，各类战场活动都要在环境模型的基础上推进实现；真实动态的交互技术是战场仿真推进的保障，如果不建立合理的交互机制，仿真将无法顺利推进。
4.环境建模涉及的环境领域广、环境属性多，获取的环境数据来源、数据类型、数据格式、表示的属性等不同，且包含多层级，多分辨率。用于仿真系统的环境数据非常庞大，例如高分辨率数字地球所使用的的数字高程模型数据可以达到数百gb。战场仿真系统中，环境模型包括动态环境模型，环境效应模型，兵力效应模型等，这些环境模型种类数量多，与仿真兵力模型存在耦合，复杂程度高。战场仿真系统通常包含多个仿真兵力节点，多个仿真兵力节点都会与各自所需的仿真环境发生动态交互，从而每个仿真节点会产生各自的变化的环境数据，位于不同节点的环境数据需要保持一致。
5.国内针对环境建模与仿真的研究主要体现在单独的地形建模、电磁红外建模、大气建模、海洋建模以及三维视景仿真等方面，缺乏用于仿真系统的包含地形、大气、海洋、空间、电磁红外的综合环境系统。针对战场仿真中的环境动态交互，现有的研究主要集中在单一或少量环境要素对仿真兵力模型的影响，仿真兵力模型对环境的影响的研究较少。在包含多个仿真节点的分布式仿真系统中，针对多个仿真兵力模型与环境的动态交互及保持环境数据的一致性的研究较少，为了便于环境数据的存储、管理和分发，保持各节点环境数据的一致性，提供仿真兵力模型所需的环境动态交互模型，降低仿真兵力模型的复杂性，有必要构建一种面向对抗仿真的多源环境动态数据服务装置及方法。


技术实现要素：

6.本发明旨在提供一种面向对抗仿真的多源环境动态数据服务装置及方法，以解决或改善上述技术问题中的至少之一。
7.有鉴于此，本发明的第一方面在于提供一种面向对抗仿真的多源环境动态数据服
务装置。
8.本发明的第二方面在于提供一种面向对抗仿真的多源环境动态数据服务方法。
9.本发明的第一方面提供了一种面向对抗仿真的多源环境动态数据服务装置，包括：远程环境服务节点和本地仿真节点，所述远程环境服务节点被配置为接收多源环境数据，所述远程环境服务节点和所述本地仿真节点通过接收或发送rpc中间文件进行数据交互；所述本地仿真节点包括：环境服务中间件和仿真兵力模型，所述远程环境服务节点、所述环境服务中间件和所述仿真兵力模型之间采用相互分离的分布式设置，所述环境服务中间件被配置为管理环境模型，且所述环境服务中间件包括有环境模型接口，所述环境模型接口用于连接所述环境模型和所述仿真兵力模型；所述远程环境服务节点包括有关系型数据库和文档型数据库，以及所述环境服务中间件还包括有内存数据库，且均能够对所述多源环境数据进行存储；其中，所述多源环境数据包括：地形、大气、海洋、空间、电磁和红外数据，所述本地仿真节点设置至少一个。
10.本发明提供的一种面向对抗仿真的多源环境动态数据服务装置及方法，本装置包括运行于远程服务器端的远程环境服务节点，与运行于某个本地仿真节点的环境服务中间件。环境服务节点存储多源环境数据，结合两种类型数据库，构建了离线环境数据库。在线仿真时，首先本地仿真节点的环境服务中间件连接本地环境数据库并初始化加载环境数据；然后每帧仿真时，发生数据的动态交互包括环境服务节点与多个本地仿真节点的环境服务中间件通过rpc进行数据通信与动态交互，环境服务中间件与仿真兵力模型进行数据动态交互；
11.构建了一种结合关系型数据库，文档数据库以及内存数据库的包括地形、大气、海洋、空间、电磁红外等环境的综合多源环境数据库，具有综合性，能满足仿真兵力模型对多种环境属性数据的需求；
12.提出了一种针对环境仿真的采用rpc通信的分布式仿真框架，该框架可用于分布式战场环境仿真系统，为仿真开发人员提供综合虚拟战场环境的支撑，该框架采用环境服务中间件单独管理环境模型，仿真兵力模型只需关注其提供的环境模型接口，便于开发人员对环境模型与仿真兵力模型的开发。
13.另外，根据本发明的实施例提供的实施例还可以具有如下附加技术特征：
14.上述任一技术方案中，所述关系型数据库和所述文档型数据库共同构成环境数据库，以及所述内存数据库构成本地环境数据库；其中，所述环境数据库被配置为储存处理后的所述多源环境数据和/或所述本地仿真节点的动态环境数据，且所述环境数据库设置有用于数据传输的数据库管理接口，所述本地环境数据库被配置为储存所述动态环境数据。
15.在该技术方案中，关系型数据库采用关系模型组织数据，以表格形式存储数据，文档数据库是键值类型的非关系型数据库，以文档为最小单位存储数据，环境数据库的存储设计包括关系型数据库的关系表设计，文档数据库的键值对结构设计；
16.内存数据库以键值对形式存储数据，本地环境数据库的储存设计包括内存数据库的键值对结构设计。
17.上述任一技术方案中，所述远程环境服务节点和所述环境服务中间件均设置有用于接收或输出所述rpc中间文件的rpc接口；所述远程环境服务节点的rpc接口能够接收或输出仿真时产生的环境数据；所述环境服务中间件的rpc接口能够接收或输出内存数据库
的数据。
18.在该技术方案中，装置的主要接口设计为rpc接口设计。环境服务节点与环境服务中间件均有rpc接口，为满足rpc中间件的要求，两者需要一一对应。环境服务中间件只是调用rpc接口，由环境服务节点具体实现rpc接口。环境服务中间件调用rpc接口发起rpc请求，通过rpc中间件，环境服务节点接收到rpc请求，执行相应的函数。
19.上述任一技术方案中，所述环境模型接口包括：动态环境模型接口和环境动态交互模型接口；其中，所述动态环境模型接口和所述环境动态交互模型接口均可用于所述本地环境数据库和所述环境模型的数据交互。
20.在该技术方案中，通过动态环境模型接口使得本地环境数据库和动态环境模型之间进行数据传输，通过环境动态交互模型接口可使得环境动态交互模型与本地环境数据库之间进行数据传输，以便在仿真模拟中进行即时的数据交互。
21.上述任一技术方案中，所述环境动态交互模型接口包括：兵力效应模型接口和环境效应模型接口；所述兵力效应模型接口能够将兵力效应模型的数据输出给内存数据库；所述环境效应模型接口能够将所述内存数据库的数据输出给环境效应模型。
22.在该技术方案中，环境动态交互模型包括环境效应模型与兵力效应模型，同样的，环境动态交互模型接口包括环境效应模型接口与兵力效应模型接口，且分别负责与本地环境数据库之间的数据交互传输；
23.环境效应模型是指战场环境对多种仿真兵力模型(如作战单元、作战平台、武器装备、主动或被动式传感器等)产生直接或间接影响的模型，如地形坡度对车辆机动的影响、通视性对探测的影响以及电磁红外环境模型。电磁红外环境模型主要描述了自然环境对于仿真兵力模型的电磁红外特性的影响，如信号衰减模型、干扰模型、探测模型等；
24.兵力效应模型是指多种仿真兵力模型对战场环境产生直接影响的模型，如爆炸引起的毁伤、战斗工程对战场环境的改变等。
25.上述任一技术方案中，所述远程环境服务节点还包括有数据处理工具，所述数据处理工具用于对接收的所述多源环境数据进行规范化处理；其中，所述规范化处理为将所述多源环境数据转化为瓦片文件。
26.在该技术方案中，多源环境数据具有多分辨率，对于同一位置环境的描述，分辨率越高的数据，其数据量越大，且具有不同类型、格式和属性的特点，通过数据处理工具对多源环境数据进行预先处理，生成规范化的瓦片文件，以便在后续的仿真调用时能够能够更加的顺利，保证数据的正常使用。
27.本发明的第二方面提供了一种面向对抗仿真的多源环境动态数据服务方法，包括如下步骤：s1，初始化所述远程环境服务节点和仿真兵力模型，对所述关系型环境数据库和所述文档型环境数据库、所述rpc中间件和所述本地环境数据库进行连接；s2，多个本地仿真节点的环境服务中间件与仿真兵力模型进行数据通信与动态交互，环境服务中间件与远程环境服务节点进行数据动态交互，进行在线仿真；s3，完成在线仿真后，关闭所述环境数据库的连接和所述本地环境数据库的连接；其中，所述的一种面向对抗仿真的多源环境动态数据服务方法采用第一方面中任一项技术方案所述的一种面向对抗仿真的多源环境动态数据服务装置实现。
28.在该技术方案中，所述一种面向对抗仿真的多源环境动态数据服务方法执行时采
用上述任一技术方案中的一种面向对抗仿真的多源环境动态数据服务装置实现。因此，本发明提出的一种面向对抗仿真的多源环境动态数据服务方法具备上述任一技术方案中的一种面向对抗仿真的多源环境动态数据服务装置的全部有益效果，在此不再赘述；
29.此外，环境数据交互包括多个本地仿真节点的环境服务中间件与仿真兵力模型的数据通信与动态交互；本地环境服务中间件与远程环境服务节点的数据动态交互。交互的数据包括预先存储于环境服务节点的环境数据与仿真运行时由各仿真节点动态产生的变化的环境数据。通过数据交互，实现了多个仿真节点加载各自所需环境数据、修改环境数据以及保持环境数据的一致性。
30.上述任一技术方案中，所述s2的步骤，具体包括：s201，所述环境服务中间件开启加载所述远程环境服务节点的环境数据库中数据；s202，本地仿真节点向仿真兵力模型发起仿真开始指令；s203，判断当前仿真帧是否为第n帧的倍数，若是，则所述环境服务中间件开启加载所述环境服务节点的环境数据库中数据；s204，判断所述仿真兵力模型是否需要预加载新的环境服务节点的环境数据库中的数据，若是，则所述环境服务中间件开启加载所述环境服务节点的环境数据库中数据；s205，所述环境服务中间件依次调用所述动态环境模型、所述环境效应模型和所述兵力效应模型；s206，重复步骤s203-步骤s205，直到仿真结束；其中，n为设置的周期数。
31.在该技术方案中，在s201中将所需的环境数据信息加载到本地的环境数据库中，得到了仿真进行所需的初步数据，在s202中通过想仿真兵力模型发起仿真指令，正式启动本装置的仿真模拟，通过在s203中对于当前仿真帧是否为第n帧的倍数，通过对n的数值设置，可设定循环周期的长度，在s204中可对之前进行过一次循环周期的仿真兵力模型进行判断是否需要加载其他的数据，在s205中，依次进行动态环境模型的计算、环境效应模型的计算、兵力效应模型的计算，并且在之后的s206步骤上一直重复s203-s205，直至仿真结束。
32.上述任一技术方案中，所述的所述环境服务中间件开启加载所述环境服务节点的环境数据库中数据，具体的步骤为：获取所需的环境数据信息；向环境服务节点发起rpc请求；接收到环境数据，并解析；将数据加载到本地环境数据库，或修改本地环境数据库中已有的环境数据。
33.在该技术方案中，通过所需环境数据、然后通过rpc中间文件发出rpc请求、接收数据并解析、最后加载到本地环境数据库中或者修改已有的环境数据，如此可完成对环境数据库中数据的加载步骤。
34.本发明与现有技术相比所具有的有益效果：
35.本发明构建了一种结合关系型数据库，文档数据库以及内存数据库的包括地形、大气、海洋、空间、电磁红外等环境的综合多源环境数据库。具有综合性，能满足仿真兵力模型对多种环境属性数据的需求。
36.本发明提出了一种针对环境仿真的采用rpc通信的分布式仿真框架。该框架可用于分布式战场环境仿真系统，为仿真开发人员提供综合虚拟战场环境的支撑。该框架采用环境服务中间件单独管理环境模型，仿真兵力模型只需关注其提供的环境模型接口，便于开发人员对环境模型与仿真兵力模型的开发。
37.本发明提出了一种环境仿真数据的动态交互方法。环境数据交互包括多个本地仿真节点的环境服务中间件与仿真兵力模型的数据通信与动态交互；本地环境服务中间件与
远程环境服务节点的数据动态交互。交互的数据包括预先存储于环境服务节点的环境数据与仿真运行时由各仿真节点动态产生的变化的环境数据。通过数据交互，实现了多个仿真节点加载各自所需环境数据、修改环境数据以及保持环境数据的一致性。
38.根据本发明的实施例的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过根据本发明的实施例的实践了解到。
附图说明
39.附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制。
40.图1为本发明的整体结构图；
41.图2为本发明的关系数据表设计示意；
42.图3为本发明的文档型数据库存储的数据(部分)示意；
43.图4为本发明的离线环境数据库构建流程图；
44.图5为本发明的一种tms规范第0级瓦片示意图；
45.图6为本发明的环境服务节点rpc接口的实现流程图；
46.图7为本发明的装置在线仿真的时序图；
47.图8为本发明的环境服务中间件处理的流程图。
具体实施方式
48.为了可以更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
49.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
50.请参阅图1，本发明的第一方面提供了一种面向对抗仿真的多源环境动态数据服务装置，包括：远程环境服务节点和本地仿真节点，远程环境服务节点被配置为接收多源环境数据，远程环境服务节点和本地仿真节点通过接收或发送rpc中间文件进行数据交互；本地仿真节点包括：环境服务中间件和仿真兵力模型，远程环境服务节点、环境服务中间件和仿真兵力模型之间采用相互分离的分布式设置，环境服务中间件被配置为管理环境模型，且环境服务中间件包括有环境模型接口，环境模型接口用于连接环境模型和仿真兵力模型；远程环境服务节点包括有关系型数据库和文档型数据库，以及环境服务中间件还包括有内存数据库，且均能够对多源环境数据进行存储；其中，多源环境数据包括：地形、大气、海洋、空间、电磁和红外数据，本地仿真节点设置至少一个。
51.本发明提供的一种面向对抗仿真的多源环境动态数据服务装置及方法，本装置包括运行于远程服务器端的远程环境服务节点，与运行于某个本地仿真节点的环境服务中间件。环境服务节点存储多源环境数据，结合两种类型数据库，构建了离线环境数据库。在线仿真时，首先本地仿真节点的环境服务中间件连接本地环境数据库并初始化加载环境数据；然后每帧仿真时，发生数据的动态交互包括环境服务节点与多个本地仿真节点的环境服务中间件通过rpc进行数据通信与动态交互，环境服务中间件与仿真兵力模型进行数据
动态交互；
52.构建了一种结合关系型数据库，文档数据库以及内存数据库的包括地形、大气、海洋、空间、电磁红外等环境的综合多源环境数据库，具有综合性，能满足仿真兵力模型对多种环境属性数据的需求；
53.提出了一种针对环境仿真的采用rpc通信的分布式仿真框架，该框架可用于分布式战场环境仿真系统，为仿真开发人员提供综合虚拟战场环境的支撑，该框架采用环境服务中间件单独管理环境模型，仿真兵力模型只需关注其提供的环境模型接口，便于开发人员对环境模型与仿真兵力模型的开发。
54.具体地，环境模型包括环境属性模型以及动态环境模型。环境属性模型使用数据描述和表达在一定时空范围内各类环境的属性和参数，如描述地形高程的数字高程模型、描述地面矢量信息的矢量特征模型、描述大气属性的三维网格数据柱模型等；动态环境模型描述环境随时间动态改变的模型，包括不同环境属性之间的相互作用等，如大气海洋耦合模型、近地风场模型、过山气流模型等。
55.上述任一实施例中，如图1所示，关系型数据库和文档型数据库共同构成环境数据库，以及内存数据库构成本地环境数据库；其中，环境数据库被配置为储存处理后的多源环境数据和/或本地仿真节点的动态环境数据，且环境数据库设置有用于数据传输的数据库管理接口，本地环境数据库被配置为储存动态环境数据。
56.在该实施例中，关系型数据库采用关系模型组织数据，以表格形式存储数据，文档数据库是键值类型的非关系型数据库，以文档为最小单位存储数据，环境数据库的存储设计包括关系型数据库的关系表设计，文档数据库的键值对结构设计；
57.内存数据库以键值对形式存储数据，本地环境数据库的储存设计包括内存数据库的键值对结构设计。
58.具体地，瓦片数据文件为将环境数据按照分辨率分割为若干表示相同大小区域的数据文件。同一分辨率同一环境属性的瓦片文件表示的环境位置及数据文件大小相同，便于数据存储。以存储瓦片数据文件为目标，可设计关系型数据库的数据关系表。数据关系表需要建立并存储每个瓦片文件的索引信息，索引信息需要至少包括瓦片编号、时间戳、数据文件类型、环境属性等。其中瓦片编号表示该瓦片对应的物理空间；时间戳表示该瓦片文件数据的起点时间；数据文件类型与环境属性用于对不同规范的表示不同环境属性的环境数据进行标记，便于后续数据解析。
59.关系数据表设计示意如图2所示，图中存在三个表，数据文件存储表根据时间戳(即为数据对应的实际时间)，瓦片编号(即为瓦片区域的编号)，数据文件类型id索引id(即为瓦片文件的id)；数据文件类型表根据环境属性id与数据文件格式(具体包括但不限于.dem，.ces，.tiff，.csv格式)索引数据文件类型id；环境属性表中环境属性id与环境属性名称一一对应，其中，环境属性描述实际环境的特征例如地形高程、地形纹理，地形矢量等。
60.文档型数据库的数据是以文档为最小单位存储。文档是一个或多个键值对形成的半结构型数据。本装置的文档数据库键值对设计如表1所示。
61.表1文档型数据库键值对设计
[0062][0063]
每条文档数据包含两个key：“_id”，“content”。“_id”值为步骤101所述数据关系表存储的瓦片文件id。“content”值为以二进制形式读取的瓦片文件数据内容。文档型数据库存储的一条文档数据的示意如图3所示。
[0064]
内存数据库的键值对设计需要根据不同环境属性的特点及环境数据的需求来进行。如表2所示为包含网格和矢量信息的地形环境数据的键值对设计示例。
[0065]
表2地形环境的键值对设计示例
[0066][0067]
存储网格数据的key为“缩放层级_最小经度_最小纬度”，value为以哈希表存储的属性类型：属性值。存储矢量信息的key-value有两对。其中一对key为“缩放层级_最小经度_最小纬度_矢量”，value为列表存储的该区域内包含的矢量特征物id。另一对key为矢量特征物id，value为以哈希表存储的属性，包括矢量数据的几何属性与附加属性。
[0068]
上述任一实施例中，如图1所示，远程环境服务节点和环境服务中间件均设置有用于接收或输出rpc中间文件的rpc接口；远程环境服务节点的rpc接口能够接收或输出仿真时产生的环境数据；环境服务中间件的rpc接口能够接收或输出内存数据库的数据。
[0069]
在该实施例中，装置的主要接口设计为rpc接口设计。环境服务节点与环境服务中间件均有rpc接口，为满足rpc中间件的要求，两者需要一一对应。环境服务中间件只是调用rpc接口，由环境服务节点具体实现rpc接口。环境服务中间件调用rpc接口发起rpc请求，通过rpc中间件，环境服务节点接收到rpc请求，执行相应的函数。
[0070]
具体地，rpc接口具体分为：第一类rpc接口、第二类rpc接口和第三类rpc接口，分别为：
[0071]
第一类rpc接口为环境服务中间件请求下载环境服务节点的环境数据库数据。环境服务中间件调用该rpc接口传入的参数如表3所示。
[0072]
表3第一类rpc接口请求参数设计
[0073][0074]
环境服务节点处理该rpc请求的流程图为图6(a)所示。第一类rpc接口负责第一类rpc请求的发送，环境服务节点根据表3请求的参数，调用数据库管理接口检索数据库是否存在所需环境数据，若存在则将数据返回给环境服务中间件，否则返回空或者默认数据。由于给定经纬度范围内可能包含多个瓦片，因此需要返回多条数据信息。返回参数设计如表4所示。
[0075]
表4第一类rpc接口返回参数设计
[0076][0077]
第二类rpc接口为环境服务中间件请求下载环境服务节点管理的仿真时生成的变化环境数据。环境服务中间件调用该rpc接口传入的参数如表5所示。
[0078]
表5第二类rpc接口请求参数设计
[0079][0080]
环境服务节点处理该rpc请求的流程图为图6(b)所示。第二类rpc接口负责第二类rpc请求的发送，环境服务节点根据表5请求的参数，检索其上维护的内存区域是否存在所需环境数据，若存在则将数据返回给环境服务中间件，否则返回空。由于给定经纬度范围内可能包含多个瓦片，因此需要返回多条数据信息。返回参数需要根据不同的环境属性进行设计，表6为环境属性为弹坑矢量特征物的返回参数示例。
[0081]
表6第二类rpc接口返回参数示例
[0082][0083]
第三类rpc接口为环境服务中间件请求上传由本地仿真节点在仿真时生成的变化环境数据。环境服务节点在内存中维护一片空间，对各节点上传的变化的环境数据进行管理。由于仿真运行过程中可能在一段时间内多个位置的数据都发生了改变，因此需要给环境服务节点发送多条信息。rpc接口请求参数需要根据不同的环境属性进行设计，表7所示为环境属性为弹坑矢量特征物的请求参数示例。
[0084]
表7第三类rpc接口请求参数设计
[0085][0086]
环境服务节点处理该rpc请求的流程图为图6(c)所示。第三类rpc接口负责第三类rpc请求的发送，环境服务节点维护一块内存区域，将环境服务节点上传的变化的环境数据保存在该内存区域中，rpc返回参数为一个标志，表示环境服务节点是否上传成功环境数据。
[0087]
上述任一实施例中，如图1所示，环境模型接口包括：动态环境模型接口和环境动态交互模型接口；其中，动态环境模型接口和环境动态交互模型接口均可用于本地环境数据库和环境模型的数据交互。
[0088]
在该实施例中，通过动态环境模型接口使得本地环境数据库和动态环境模型之间进行数据传输，通过环境动态交互模型接口可使得环境动态交互模型与本地环境数据库之间进行数据传输，以便在仿真模拟中进行即时的数据交互。
[0089]
上述任一实施例中，如图1所示，环境动态交互模型接口包括：兵力效应模型接口和环境效应模型接口；兵力效应模型接口能够将兵力效应模型的数据输出给内存数据库；环境效应模型接口能够将内存数据库的数据输出给环境效应模型。
[0090]
在该实施例中，环境动态交互模型包括环境效应模型与兵力效应模型，同样的，环境动态交互模型接口包括环境效应模型接口与兵力效应模型接口，且分别负责与本地环境数据库之间的数据交互传输；
[0091]
环境效应模型是指战场环境对多种仿真兵力模型(如作战单元、作战平台、武器装备、主动或被动式传感器等)产生直接或间接影响的模型，如地形坡度对车辆机动的影响、通视性对探测的影响以及电磁红外环境模型。电磁红外环境模型主要描述了自然环境对于
仿真兵力模型的电磁红外特性的影响，如信号衰减模型、干扰模型、探测模型等；
[0092]
兵力效应模型是指多种仿真兵力模型对战场环境产生直接影响的模型，如爆炸引起的毁伤、战斗工程对战场环境的改变等。
[0093]
上述任一实施例中，如图1所示，远程环境服务节点还包括有数据处理工具，数据处理工具用于对接收的多源环境数据进行规范化处理；其中，规范化处理为将多源环境数据转化为瓦片文件。
[0094]
在该实施例中，多源环境数据具有多分辨率，对于同一位置环境的描述，分辨率越高的数据，其数据量越大，且具有不同类型、格式和属性的特点，通过数据处理工具对多源环境数据进行预先处理，生成规范化的瓦片文件，以便在后续的仿真调用时能够能够更加的顺利，保证数据的正常使用。
[0095]
具体地，如图4所示，数据处理工具对多源环境数据处理的原理为：首先对获取到的多源环境数据文件进行数据处理，生成瓦片数据文件。然后遍历瓦片文件，对于每个瓦片文件，读取文件信息，按照关系表的设计，建立瓦片文件的索引信息，存储于关系表中。最后，将瓦片文件以二进制形式存储于文档型数据库中，完成离线环境数据库的构建。
[0096]
具体步骤为：
[0097]
步骤1：获取多源环境的原始数据，使用数据处理工具，生成符合规范的瓦片文件。将地球表面投影到二维直角坐标系平面，将该平面进行分割，分割后的区域即为瓦片。一种tms(tile map service，瓦片地图服务)规范的第0级分瓦片割示意如图5所示。瓦片的编号为level_col_row，col为瓦片在经度方向的索引，row为瓦片在纬度方向的索引。
[0098]
步骤2：遍历步骤201生成的瓦片文件，若所有文件处理结束，则流程结束，否则执行下一步。
[0099]
步骤3：读取瓦片文件，获取包括瓦片编号等的索引信息，以二进制形式获取瓦片文件数据。
[0100]
步骤4：连接关系型数据库，按照设计好的关系表，利用步骤203中获取到的瓦片索引信息，按照步骤101设计的数据关系表建立一条记录，将该条记录存入关系型数据库。连接文档型数据库，利用步骤203中获取的二进制形式的瓦片文件数据，按照步骤102设计的键值对结构建立文档数据，将文档数据存入文档型数据库。
[0101]
步骤5：返回步骤2。
[0102]
本发明的第二方面提供了一种面向对抗仿真的多源环境动态数据服务方法，包括如下步骤：s1，初始化远程环境服务节点和仿真兵力模型，对所述关系型环境数据库和所述文档型环境数据库、所述rpc中间件和所述本地环境数据库进行连接；s2，多个本地仿真节点的环境服务中间件与仿真兵力模型进行数据通信与动态交互，环境服务中间件与远程环境服务节点进行数据动态交互，进行在线仿真；s3，完成在线仿真后，关闭环境数据库的连接和本地环境数据库的连接；其中，的一种面向对抗仿真的多源环境动态数据服务方法采用第一方面中任一项实施例的一种面向对抗仿真的多源环境动态数据服务装置实现。
[0103]
在该实施例中，一种面向对抗仿真的多源环境动态数据服务方法执行时采用上述任一实施例中的一种面向对抗仿真的多源环境动态数据服务装置实现。因此，本发明提出的一种面向对抗仿真的多源环境动态数据服务方法具备上述任一实施例中的一种面向对抗仿真的多源环境动态数据服务装置的全部有益效果；
[0104]
此外，环境数据交互包括多个本地仿真节点的环境服务中间件与仿真兵力模型的数据通信与动态交互；本地环境服务中间件与远程环境服务节点的数据动态交互。交互的数据包括预先存储于环境服务节点的环境数据与仿真运行时由各仿真节点动态产生的变化的环境数据。通过数据交互，实现了多个仿真节点加载各自所需环境数据、修改环境数据以及保持环境数据的一致性。
[0105]
上述任一实施例中，s2的步骤，具体包括：s201，环境服务中间件开启加载远程环境服务节点的环境数据库中数据；s202，本地仿真节点向仿真兵力模型发起仿真开始指令；s203，判断当前仿真帧是否为第n帧的倍数，若是，则环境服务中间件开启加载环境服务节点的环境数据库中数据；s204，判断仿真兵力模型是否需要预加载新的环境服务节点的环境数据库中的数据，若是，则环境服务中间件开启加载环境服务节点的环境数据库中数据；s205，环境服务中间件依次调用动态环境模型、环境效应模型和兵力效应模型；s206，重复步骤s203-步骤s205，直到仿真结束；其中，n为设置的周期数。
[0106]
在该实施例中，在s201中将所需的环境数据信息加载到本地的环境数据库中，得到了仿真进行所需的初步数据，在s202中通过想仿真兵力模型发起仿真指令，正式启动本装置的仿真模拟，通过在s203中对于当前仿真帧是否为第n帧的倍数，通过对n的数值设置，可设定循环周期的长度，在s204中可对之前进行过一次循环周期的仿真兵力模型进行判断是否需要加载其他的数据，在s205中，依次进行动态环境模型的计算、环境效应模型的计算、兵力效应模型的计算，并且在之后的s206步骤上一直重复s203-s205，直至仿真结束。
[0107]
具体地，如图8所示，动态环境模型的调用、环境效应模型的调用、兵力效应模型的调用分别采用下述流程：
[0108]
动态环境模型的调用：1.根据仿真需要，调用动态环境模型；2.动态环境模型计算；3.生成变化的环境数据；4.本地环境数据库加载或修改变化的数据；5.向环境服务节点发起第三类rpc请求。
[0109]
环境效应模型的调用：1.仿真兵力模型调用环境效应模型；2.环境效应模型计算；3.返回计算结果给仿真兵力模型。
[0110]
兵力效应模型的调用：1.仿真兵力模型调用兵力效应模型；2.兵力效应模型计算；3.生成变化的环境数据；4.本地环境数据库加载或修改变化的数据；5.向环境服务节点发起第三类rpc请求。
[0111]
加载环境服务节点环境数据库中的数据流程分别采用下述流程：
[0112]
第一种：1.根据仿真想定、仿真运行情况等获取本地仿真节点所需的环境数据的信息；2.向环境服务节点发起第一类rpc请求；3.异步或同步接收到环境数据，解析数据；4.加载到本地环境数据库。
[0113]
第二种：1.获取当前仿真帧，仿真兵力模型所需的环境数据的信息；2.向环境服务节点发起第二类rpc请求；3.同步接收到环境数据，解析数据；4.本地环境数据库加载或修改数据。
[0114]
上述任一实施例中，如图8所示，环境服务中间件开启加载环境服务节点的环境数据库中数据，具体的步骤为：获取所需的环境数据信息；向环境服务节点发起rpc请求；接收到环境数据，并解析；将数据加载到本地环境数据库，或修改本地环境数据库中已有的环境数据。
[0115]
在该实施例中，通过所需环境数据、然后通过rpc中间文件发出rpc请求、接收数据并解析、最后加载到本地环境数据库中或者修改已有的环境数据，如此可完成对环境数据库中数据的加载步骤。
[0116]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0117]
实施例1
[0118]
如图7所示，装置参与在线仿真的具体步骤为：
[0119]
步骤1：仿真初始化：
[0120]
首先由仿真控制节点发起仿真初始化指令，初始化环境服务节点，仿真兵力节点；
[0121]
然后环境服务节点调用数据库管理接口连接环境数据库；
[0122]
然后仿真兵力节点发起环境服务中间件初始化命令，仿真服务中间件连接本地环境数据库。
[0123]
步骤2：环境服务中间件开启加载环境服务节点环境数据库中数据的流程：
[0124]
首先根据仿真想定获取本地仿真节点所需的环境数据信息；
[0125]
然后向环境服务节点发起第一类rpc请求；
[0126]
然后同步接收到环境数据，并解析；
[0127]
最后将数据加载到本地环境数据库中。
[0128]
步骤3：仿真兵力节点向仿真控制节点返回仿真初始化完毕的消息。仿真控制节点向仿真兵力节点发起仿真开始指令。
[0129]
步骤4：若当前仿真帧(从第1帧算起)为第n帧的倍数，(n为设置的周期数)，则执行步骤6，否则执行步骤5。
[0130]
步骤5：环境服务中间件开启加载环境服务节点内存中的环境数据的流程：
[0131]
首先获取当前帧，仿真兵力模型所需的环境数据的信息；
[0132]
然后向环境服务节点发起第二类rpc请求；
[0133]
然后同步接收到环境数据，并解析；
[0134]
最后将数据加载到本地环境数据库，或修改本地环境数据库中已有的环境数据。
[0135]
步骤6：若仿真兵力模型需要预加载新的环境服务节点的环境数据库中的数据，则执行步骤7，否则执行步骤8。
[0136]
步骤7：环境服务中间件开启加载环境服务节点环境数据库中数据的流程：
[0137]
首先根据仿真运行情况获取本地仿真节点需要预加载的环境数据信息；
[0138]
然后向环境服务节点发起第一类rpc请求；
[0139]
然后异步接收到环境数据，并解析；
[0140]
最后将数据异步加载到本地环境数据库中。
[0141]
步骤8：环境服务中间件开启动态环境模型调用的流程：
[0142]
首先根据仿真需要调用所需的动态环境模型；然后进行动态环境模型的计算；
[0143]
然后生成变化的环境数据；
[0144]
然后将生成的数据加载到本地环境数据库，或修改本地环境数据库中已有的环境
数据；
[0145]
最后向环境服务节点发起第三类rpc请求，上传生成的变化的环境数据。
[0146]
步骤9：环境服务中间件开启环境效应模型调用的流程：
[0147]
首先环境服务中间件接收到仿真兵力模型调用环境效应模型的命令；
[0148]
然后进行环境效应模型的计算；
[0149]
最后向仿真兵力模型返回计算结果。
[0150]
步骤10：环境服务中间件开启兵力效应模型调用的流程：
[0151]
首先环境服务中间件接收到仿真兵力模型调用兵力效应模型的命令；
[0152]
然后进行兵力效应模型的计算；
[0153]
然后生成变化的环境数据；
[0154]
然后将生成的数据加载到本地环境数据库，或修改本地环境数据库中已有的环境数据；
[0155]
最后向环境服务节点发起第三类rpc请求，上传生成的变化的环境数据。
[0156]
步骤11：重复步骤4-步骤410，直到仿真结束。由仿真控制节点向仿真兵力节点发起仿真结束命令。仿真控制节点向环境服务节点发起关闭数据库命令，环境服务节点调用数据库管理接口关闭数据库连接。
[0157]
步骤12：仿真兵力节点向环境服务中间件发起仿真完毕命令，环境服务中间件关闭数据库，清空内存。仿真兵力模型退出。本次仿真结束。
[0158]
以上的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。