[科普中国]-一体化仿真

基于仿真基本概念框架，一个仿真全生命周期应包括仿真建模、仿真实验及仿真结果分析三个阶段。这三个阶段相互关联，密不可分，而且都与模型有关。

传统的仿真软件比较侧重于仿真实验阶段，而对仿真全过程中的其他阶段，尤其是建模和实验结果分析阶段有所忽视。显然，由传统仿真软件构成的仿真环境已经不能满足现代仿真的需求，必须构建一个建模、分析和设计全过程仿真的环境，即一体化仿真环境。1

概述基于仿真基本概念框架，一个仿真全生命周期应包括仿真建模、仿真实验及仿真结果分析三个阶段。这三个阶段相互关联，密不可分，而且都与模型有关。

传统的仿真软件比较侧重于仿真实验阶段，而对仿真全过程中的其他阶段，尤其是建模和实验结果分析阶段有所忽视。显然，由传统仿真软件构成的仿真环境已经不能满足现代仿真的需求，必须构建一个建模、分析和设计全过程仿真的环境，即一体化仿真环境。

一体化仿真环境是指一个软件工具的集合，包括：设计、编制及校验模型；编写及证实仿真程序；准备模型及输人数据；分析模型及输出数据；设计及执行模型的实验。换言之，一体化仿真环境就是将若干个具有不同功能的软件集成为一个多功能的软件系统，用来支持仿真研究的全过程，包括模型描述、实验框架描述、实验运行、统计分析、输出报告及图形显示，并能对仿真资源(模型、参数集、实验框架、算法和实验结果)进行统一的管理。

实现一体化仿真环境有以下方式：

(1)通过管理软件使得具有不同功能的软件利用数据转换接口实现一体化。

(2)以数据库为中心，在仿真全过程实现不同阶段活动的数据信息共享，支持各类活动的集成，实现一体化。

(3)开发仿真操作系统，实施对仿真关联资源的有效管理，并支持这些资源的匹配与运行，实现整个仿真软件的高度一体化。

(4)基于软总线的即插即用集成方式，通过仿真实现仿真全生命周期各类活动的集成优化。1

典型一体化仿真环境一体化仿真环境一体化仿真环境(The Extended Simulation System，TESS)是美国Pritsker公司于1985年研制成功的，主要用于支持SLAM Ⅱ语言进行离散系统建模与仿真，其系统结TESS将仿真建模、仿真实验的执行与控制和仿真结果分析等不同模块通过数据库系统集成在一个环境下，构成了一个有机的完整系统。系统分成8个子系统，各自完成仿真全过程中不同阶段的任务，它们均可通过中心数据库来交换数据，共享信息。除数据存储及检索模块外，其余各部分均可通过TESS提供的非过程语言进行交流。

TESS系统中各子系统及其功能如下：

(1)网络管理：用于SLAMB网络模型的建立和修改。

(2)运行控制：规定仿真的条件，如运行长度、初始条件等。

(3)数据管理：管理仿真输入、仿真结果及用户定义的其他数据。

(4)脚本仿真：应用TESS的核心语言SLAMB中的仿真处理器完成，仿真结果自动存入数据库，便于分析处理。

(5)数据分析：包括统计值计算、频率分析及置信区间估计等。

(6)报告及图形产生：用于对仿真结果处理，并生成报告及图形，格式由用户规定或系统自动默认。

(7)脚本动画：建立“设置布置图”的系统框图，并可将仿真的运行情况反映在图上。

(8)数据存储与检索：用于从数据库中存储和检索任一行数据，以便做各种特殊的处理。

一体化建模和仿真环境IMSE一体化建模/仿真环境(IMSE)主要由建模支持工具、模型代码转换和编译工具、仿真运行动态控制和通信支持环境、结果分析和显示工具集、系统模型库、系统数据库和环境管理系统组成。系统操作的主要框架由环境管理系统确定，整个操作过程围绕着系统的主要处理对象模型展开。

IMSE的显著特点是具有面向武器系统的功能，因而可实现复杂的武器系统的仿真。1

本词条内容贡献者为:

王慧维 - 副研究员 - 西南大学