本技術(shù)涉及物理仿真領(lǐng)域，且特別是有關(guān)于一種多維交戰(zhàn)域交互式數(shù)字仿真引擎構(gòu)建方法。

背景技術(shù)：

1、隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭形態(tài)的演變，作戰(zhàn)環(huán)境日益復(fù)雜，呈現(xiàn)出多維、多域的特征。仿真技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，但目前的主流技術(shù)存在顯著局限性：

2、單一物理場仿真系統(tǒng)（如ansys、comsol等）采用有限元、有限差分等方法，針對特定物理場進行精確建模，但存在多物理場耦合能力不足、計算效率低、交互能力差、系統(tǒng)封閉性強等問題，難以滿足復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境的實時仿真需求。

3、高層架構(gòu)（hla）作為分布式仿真標準框架，旨在實現(xiàn)系統(tǒng)互聯(lián)互通，但其復(fù)雜度高、實時性差、互操作性受限，且對多物理場耦合計算支持不足。

4、基于多智能體的仿真系統(tǒng)（mas）適用于模擬群體行為，但在多物理場耦合和大規(guī)模分布式計算方面能力有限。

5、現(xiàn)有技術(shù)在多物理場耦合、計算效率、實時交互和系統(tǒng)擴展性等方面存在不足，難以滿足現(xiàn)代復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境的仿真需求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)旨在提供一種解決多物理場交戰(zhàn)域耦合、計算效率、實時交互和系統(tǒng)擴展性不足的多維交戰(zhàn)域交互式數(shù)字仿真引擎構(gòu)建方法。

2、為達到上述目的，本技術(shù)技術(shù)方案是：

3、一種多維交戰(zhàn)域交互式數(shù)字仿真引擎構(gòu)建方法，包括，

4、步驟s1：構(gòu)建分布式引擎；

5、步驟s2：設(shè)計智能體分布式動態(tài)部署機制；

6、步驟s3：設(shè)計交戰(zhàn)域分區(qū)管理；

7、步驟s4：設(shè)計分布式交互機制；

8、其中，交戰(zhàn)域為不同智能體之間進行信息交換和狀態(tài)更新的媒介。

9、可選的，所述步驟s1中，包括：

10、步驟s11：定義智能體的標準化接口，包括智能體的基本屬性和行為；

11、步驟s12：建立交戰(zhàn)域的基本框架，實現(xiàn)交戰(zhàn)域的空間和計算網(wǎng)格劃分；

12、步驟s13：設(shè)計分布式調(diào)度方法，協(xié)調(diào)各個服務(wù)器節(jié)點上組件的運行時序。

13、可選的，所述步驟s2中，包括：

14、步驟s21：建立服務(wù)器性能評估模型；

15、步驟s22：采用服務(wù)器性能評估模型實現(xiàn)智能體負載均衡。

16、可選的，所述步驟s3中，包括：

17、步驟s31：針對大規(guī)模場景的特點，將整個場景空間劃分為多個計算區(qū)域，每個區(qū)域由獨立的交戰(zhàn)域負責(zé)；

18、步驟s32：設(shè)計區(qū)域間的邊界處理機制，確保交戰(zhàn)域在區(qū)域邊界處的連續(xù)性和一致性；

19、步驟s33：設(shè)計交戰(zhàn)域間的協(xié)同機制，處理跨區(qū)域的影響。

20、可選的，所述步驟s4中，包括：

21、步驟s41：初始化交互事件，智能體發(fā)出信號，信號中包含智能體的詳細信息；

22、步驟s42：更新交戰(zhàn)域狀態(tài)，與發(fā)出信號的智能體相關(guān)的交戰(zhàn)域接收到信號后，首先確定受影響的區(qū)域范圍，計算出需要更新的計算網(wǎng)格；

23、步驟s43：計算信號傳播，包括：信號的傳播路徑和強度衰減；

24、步驟s44：疊加交戰(zhàn)域效應(yīng)，包括：疊加場景中存在的其他智能體或環(huán)境的影響，得到更新后的交戰(zhàn)域的分布狀態(tài)；

25、步驟s45：評估目標智能體影響，基于更新后的交戰(zhàn)域的分布狀態(tài)，得出評估結(jié)果；

26、步驟s46：反饋分布式事件，將評估結(jié)果發(fā)送給相關(guān)的智能體，觸發(fā)相應(yīng)的響應(yīng)動作；

27、步驟s47：狀態(tài)一致性維護，采用分布式狀態(tài)同步機制，各個交戰(zhàn)域之間通過定期的狀態(tài)校驗和增量更新，保持交戰(zhàn)域數(shù)值的一致性。

28、可選的，所述步驟s4之后，還包括：

29、步驟s5：優(yōu)化分布式交互機制，針對分布式交互機制下交戰(zhàn)域計算的特點，實現(xiàn)多層次的優(yōu)化分布式交互機制；采用自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)，在關(guān)鍵區(qū)域使用更細密的網(wǎng)格劃分，遠處區(qū)域使用較粗的網(wǎng)格，提高計算效率；將大規(guī)模的交戰(zhàn)域數(shù)值計算任務(wù)分解為多個子任務(wù)，分配給交戰(zhàn)域中不同的計算節(jié)點并行處理，實現(xiàn)計算任務(wù)的動態(tài)分配；建立分布式緩存機制，對靜態(tài)或緩變的場景特征進行緩存，減少跨節(jié)點的數(shù)據(jù)傳輸和重復(fù)計算，提高交戰(zhàn)域數(shù)值計算效率。

30、可選的，所述步驟s5之后，還包括：

31、步驟s6：評估與反饋分布式效果，實現(xiàn)分布式交互機制下的評估和反饋機制，場景中所有交戰(zhàn)域計算得到評估結(jié)果后，在各自本地評估對智能體的影響；將評估結(jié)果通知到相關(guān)的智能體，觸發(fā)相應(yīng)的響應(yīng)動作；通過分布式狀態(tài)同步機制，整合場景中所有交戰(zhàn)域的評估結(jié)果，通過分布式事件總線實現(xiàn)全場景級的響應(yīng)和狀態(tài)同步，確保所有區(qū)域中的場景狀態(tài)保持一致。

32、可選的，設(shè)置操作員對場景中的智能體進行實時干預(yù)和控制，所述步驟s13之后，還包括：設(shè)計交互控制方法，處理操作員的實時指令；所述步驟s22之后，還包括：操作員通過控制界面實時添加或移除智能體，動態(tài)調(diào)整多維聲學(xué)交戰(zhàn)域交互式數(shù)字仿真規(guī)模。

33、可選的，所述步驟s12之后，還包括：采用交戰(zhàn)域耦合機制，建立交戰(zhàn)域的交互接口，交互接口采用基于消息隊列的異步通信機制，通過時間戳和版本號實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步，實現(xiàn)交戰(zhàn)域的雙向耦合；當(dāng)交戰(zhàn)域發(fā)生變化時，通過原子操作更新空間關(guān)系數(shù)據(jù)。

34、可選的，所述步驟s5之后，還包括：設(shè)計參數(shù)優(yōu)化機制，構(gòu)建波束分配優(yōu)化模型，實現(xiàn)波束資源的動態(tài)分配；建立數(shù)據(jù)融合參數(shù)優(yōu)化機制，采用基于梯度下降的在線學(xué)習(xí)方法，構(gòu)建包含數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)閾值、濾波增益、特征權(quán)重等關(guān)鍵參數(shù)的優(yōu)化模型，通過最小化融合誤差實現(xiàn)參數(shù)的自適應(yīng)調(diào)整；采用長短時記憶網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)智能體的性能的預(yù)測。

35、可選的，所述步驟s12之后，還包括：設(shè)計場域耦合計算器，建立物理場交戰(zhàn)域之間的相互作用模型，將空間交戰(zhàn)域作為基礎(chǔ)支撐，為其他物理場交戰(zhàn)域提供統(tǒng)一的空間參考和目標狀態(tài)信息；所述場域耦合計算器，采用分層耦合架構(gòu),包含物理效應(yīng)層、數(shù)據(jù)交換層和控制協(xié)調(diào)層，物理效應(yīng)層實現(xiàn)各物理場交戰(zhàn)域之間的相互作用計算；數(shù)據(jù)交換層負責(zé)不同交戰(zhàn)域之間的數(shù)據(jù)傳輸，采用共享內(nèi)存和消息隊列相結(jié)合的方式，確保大規(guī)模數(shù)據(jù)的高效交換；控制協(xié)調(diào)層實現(xiàn)交戰(zhàn)域之間的時序同步和計算協(xié)調(diào)，通過令牌傳遞機制保證多物理場計算的因果一致性。

36、可選的，所述步驟s22之后，還包括：設(shè)計域間通信機制，采用分層的消息路由策略，建立交戰(zhàn)域內(nèi)路由層，負責(zé)本交戰(zhàn)域內(nèi)節(jié)點間的直接通信；建立交戰(zhàn)域間路由層，通過邊界路由節(jié)點實現(xiàn)不同域之間的消息轉(zhuǎn)發(fā)；建立全局路由層，維護域間路由表并優(yōu)化路由路徑；根據(jù)通信頻率動態(tài)調(diào)整路由策略，對頻繁交互的節(jié)點建立直接的點對點通信鏈路，減少路由開銷。

37、本技術(shù)提供的多維交戰(zhàn)域交互式數(shù)字仿真引擎構(gòu)建方法，通過交戰(zhàn)域概念和分區(qū)域管理機制，實現(xiàn)了電磁、聲學(xué)、光學(xué)等多物理場的高效耦合計算，支持復(fù)雜場景下的多效應(yīng)相互作用。采用分布式引擎核心架構(gòu)和智能體動態(tài)部署機制，解決了數(shù)萬級智能體與復(fù)雜物理場交戰(zhàn)域計算的協(xié)同問題，兼顧計算精度與實時性。通過分布式交互機制和狀態(tài)一致性維護，實現(xiàn)毫秒級人機交互響應(yīng)，支持操作員實時干預(yù)和仿真參數(shù)調(diào)整。通過標準化接口支持新物理場模型和交互機制的靈活擴展。利用分布式計算優(yōu)化和多層次并行計算框架，實現(xiàn)異構(gòu)計算資源的智能調(diào)度與動態(tài)負載均衡，提升資源利用效率。通過交戰(zhàn)域分區(qū)管理和邊界數(shù)據(jù)交換機制，實現(xiàn)大規(guī)?？臻g中多個交戰(zhàn)域的高效管理與協(xié)同，確保仿真的準確性和連續(xù)性。

38、為讓申請的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附圖式作詳細說明如下。