一种基于规则模型的无人机地面仿真综合控制系统及方法与流程

1.本技术涉及飞机仿真程序测试开发技术领域，更具体的说涉及一种基于规则模型的无人机地面仿真综合控制系统及方法。


背景技术：

2.先进的数字化设计与系统仿真技术是提高无人机性能和质量、降低研制成本和风险、缩短研制周期以及保障无人机可靠执行任务的重要途径和手段，贯穿于产品设计、研制试验、生产制造、试飞验证和保障维护全生命周期。仿真测试设备是完成各系统仿真试验的基础。
3.在仿真系统的设计研发过程中，一般采用仿真综合控制系统-嵌入式实时仿真系统的交互模式-嵌入式实时仿真系统基于嵌入式操作系统完成仿真模型的实时解算与模型接口数据的采集和发送，仿真综合控制系统主要实现仿真综合控制、故障数据注入、仿真数据实时监控、遥控指令发送、遥测数据监控及飞行仿真试验数据实时存储与解析等功能。为实现此功能，一般将仿真综合控制系统软件分为仿真管理软件、地面站仿真软件、数据存储与分析软件。由于各功能软件所执行的功能不一样，所需要发送和显示的控件均不一样，对应的机载系统接口协议也不一致，与嵌入式实时仿真系统交互的数据包类型不一致，各软件模块往往为定制开发，且一套软件只能适配一个机型，随着无人机的快速发展，此开发模式已无法满足无人机高质量、低成本、高效能的研发需求，主要存在以下问题：（1）缺乏统一的软件架构，各软件模块采用独立设计模式，且开发工具不统一，造成软件开发成本高，无法实现多机型和多功能场景通用；（2）各仿真综合软件人机交互界面与无人机icd为深耦合关系，当无人机icd发生变更时，软件修改流程复杂，修改周期长，无法满足快速、低成本、高质量开发需求；（3）各仿真综合控制软件与嵌入式实时仿真系统间的数据交互无统一的协议规则，当需传输的数据帧帧数增加、减少或者变更时，修改流程复杂，不能实现通用化适配，不便于非软件开发人员进行修改或维护。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术存在的问题和不足，本技术提出了一种基于规则模型的无人机地面仿真综合控制系统及方法，基于规则模型的人机交互界面自动生成技术，创新性地通过规则模型实现了人机交互界面中导航栏、子页面及子页面中控件的生成，实现了从维护软件代码向维护规则模型的转变，大大提高了仿真综合控制系统的通用性和可维护性。
5.为了实现上述发明目的，本技术的技术方案具体如下：一种基于规则模型的无人机地面仿真综合控制系统，所述系统主要用于实现无人机地面飞行仿真试验系统的综合控制及人机交互，以及与嵌入式实时仿真子系统进行仿真数据交互；进一步地，所述系统包括：规则模型管理子系统、仿真管理子系统、地面站仿真子系以及数据存储与分析子系统；其中，
所述规则模型管理子系统用于实现对规则模型文件的导入、规则模型文件的系统标识、规则模型文件的存储以及规则模型文件的分发等功能；在进行规则模型文件导入后，规则模型管理子系统可以生成规则模型文件列表和相应的版本标识；所述仿真管理子系统用于实现对无人机地面飞行仿真试验系统的综合仿真控制、各机载仿真模块参数设置、仿真状态监控、1553b、rs422等仿真总线源码数据显示以及不同节点的仿真数据显示；所述地面站仿真子系统用于实现地面站任务规划、遥控开关指令发送、遥控组合装订指令发送、遥测数据解析与显示等功能；所述数据存储与分析子系统用于实现仿真数据的存储、解析与实时显示，所述仿真数据包括各控制设备发往飞行参数记录仪进行存储的数据及所仿真总线上的数据。
6.进一步地，所述仿真管理子系统、地面站仿真子系统以及数据存储与分析子系统均包括自身相应的人机交互界面、数据管理模块和通信管理模块，规则模型管理子系统将规则模型文件通过udp发送至仿真管理子系统、地面站仿真子系统以及数据存储与分析子系统中，各子系统接收到规则模型文件后根据子系统辨识号辨识出属于本子系统的规则模型文件，并自动生成相应的人机交互界面，例如仿真管理子系统根据规则模型文件生成适配于仿真管理子系统的仿真管理子系统人机交互界面，地面站仿真子系统根据规则模型文件生成适配于地面站仿真管理子系统的地面站仿真子系统人机交互界面，数据存储与分析子系统根据规则模型文件生成适配于数据存储与分析子系统的数据存储与分析子系统人机交互界面；所述人机交互界面基于规则模型文件生成，用于与试验人员进行人机交互，发送数据请求或进行数据监测；所述数据管理模块基于规则模型文件进行数据组帧和数据解析；所述通信管理模块用于接收嵌入式实时仿真子系统发送的数据，同时将仿真综合控制系统的数据发送至嵌入式实时仿真子系统。
7.进一步地，所述规则模型文件包含导航栏属性、子页面属性、icd属性、控件属性、数据组帧属性等特征；所述导航栏属性包括导航栏层级、导航栏名称；所述子页面属性包括子页面名称；所述icd属性包括参数名称、参数在icd中的起始位、位长、数据类型、比例尺、内容、数据范围、排列顺序、数据块号、组帧协议链接；所述控件属性包括：控件名称、控件类型、数据收发状态和控件状态；所述数据收发状态包括发送or接收；所述控件状态包括禁用/启用；所述规则模型文件的格式可以为excel表格模式、txt文本文档格式或xml格式；所述数据组帧属性为机载接口控制文件中的协议格式或自定义组帧格式，所述机载接口类型包括但不限于gjb289a总线、rs422总线、rs485总线；所述自定义组帧格式主要包括离散量、模拟量及初始化参数等自定义组帧格式。
8.在本技术中，所述各子系统在第一次进行人机交互界面生成时需通过规则模型管理子系统进行规则模型文件导入，并进行规则模型文件同步；完成各子系统人机交互界面生成后，各子系统的人机交互界面保持；后续当人机交互界面已有控件的特征发生变化时或需机型变更时，完成规则模型文件的修改，修改完成后通过模型管理子系统进行新规则模型文件的加载与同步，各子系统的人机交互界面实现同步更新。
9.在本技术中，仿真管理子系统、地面站子系统以及数据存储与分析子系统都是由规则模型管理子系统基于规则模型文件同步来定义生成相应的功能界面，三者之间本身并没有信息交互，三者都是和嵌入式实时仿真子系统进行数据交互，有统一的数据交互协议
来区分对应系统之间的数据通信帧。
10.作为优选地，所述仿真管理子系统人机交互界面所包括的内容有一级导航栏、二级导航栏、三级导航栏、各机载仿真分系统参数注入区、数据接收显示栏区、注入参数显示栏区及各区的控件；所述控件类型包括按钮、下拉框、编辑框、标签、按钮-指令类、编辑框—指令类、下拉框—指令类、状态灯。
11.作为优选地，所述地面站仿真子系统人机交互界面自动生成的内容包括遥控指令发送区、遥测数据显示区、任务规划区、各区内分子系统页面及页面上的控件；所述控件类型包括按钮、下拉框、编辑框、标签、按钮-指令类、编辑框—指令类、下拉框—指令类、状态灯。
12.作为优选地，所述数据存储与分析子系统人机交互界面自动生成的内容包括一级导航栏、二级导航栏、数据显示区及各区的显示控件，所述控件包括状态灯及标签。
13.在本技术中，按钮、下拉框、编辑框等控件用于实现数据帧中单一参数的设置；而按钮-指令类、下拉框-指令类、编辑框-指令类等用于实现数据帧中多参数的同时装订；主要完成多参数装订指令类数据帧组包使用。
14.基于同一发明构思，本技术还提出一种基于规则模型的无人机地面仿真综合控制方法，所述方法基于上述仿真综合控制系统实现，包括以下步骤：s1.由试验人员根据规则模型模板编制仿真综合控制系统中各子系统的文件规则模型，所述规则模型文件的格式包括但不限于excel、txt、xml等格式。
15.s2.由规则模型管理子系统进行规则模型文件的导入与存储，并进行系统标识等特征配置，同时生成规则模型文件列表。
16.s3.规则模型管理子系统进行规则模型文件选择和分发，将规则模型文件分发至各个对应的子系统中。
17.s4.各子系统接收到规则模型管理子系统分发的规则模型文件后，根据系统标识进行规则模型文件辨识，若为适配的规则模型文件，则对其进行存储加载，并根据规则模型文件自动生成相应的人机交互界面；若收到的规则模型文件不是适配的，则进行文件报错；x1.仿真管理子系统接收到规则模型管理子系统分发的规则模型文件后，根据系统标识进行规则模型文件辨识，若为适配于仿真管理子系统的规则模型文件，则进行存储加载，并根据规则模型文件自动生成仿真管理子系统人机交互界面，所述人机交互界面包括一级导航栏、二级导航栏、三级导航栏、各分系统参数注入区、数据接收显示栏区、注入参数显示栏区及各区的控件；所述控件包括按钮、下拉框、编辑框、标签、按钮-指令类、编辑框—指令类、下拉框—指令类、状态灯；x2.地面站仿真子系统接收到规则模型管理子系统分发的规则模型文件后，根据系统标识进行规则模型文件辨识，若为适配于地面站仿真子系统的规则模型文件，则进行存储加载，并自动生成地面站仿真子系统人机交互界面，所述人机交互界面自动生成要素包括遥控指令发送区、遥测数据显示区、任务规划区、各区内分子系统页面及页面上的控件；所述控件包括按钮、下拉框、编辑框、标签、按钮-指令类、编辑框—指令类、下拉框—指令类、状态灯；x3.数据存储与分析子系统接收到规则模型管理子系统分发的规则模型文件后，根据系统标识进行规则模型文件辨识，若为适配于数据存储与分析子系统的规则模型文
件，则进行存储加载，并自动生成数据存储与分析子系统人机交互界面；所述人机交互界面自动生成要素包括一级导航栏、二级导航栏、数据显示区、及各区的显示控件，所述控件包括状态灯及标签。
18.s5.通过各子系统的人机交互界面发送仿真控制数据请求至各子系统的数据管理模块，数据管理模块根据规则模型文件完成数据格式转换和数据组帧。
19.s6.各子系统的通信管理模块将数据帧按照统一的协议架构进行数据包构建，并将数据包通过以太网发送至嵌入式实时仿真子系统。
20.s7.嵌入式实时仿真子系统根据统一的数据交互协议自动进行数据包辨识，获取发往本子系统的数据包，并进行逻辑处理。
21.s8.嵌入式实时仿真子系统按照统一的数据交互协议进行飞行仿真数据包构建，并通过以太网将数据包发送至仿真综合控制系统。
22.s9.仿真综合控制系统中的各子系统接收到数据包后进行数据包辨识，获取需在本子系统进行显示或存储的数据包，并按照统一的数据交互协议获取数据帧。
23.s10.各子系统获取数据帧后按照各子系统的规则模型文件进行数据解析，将解析后的数据显示至各子系统人机交互界面对应的控件上。
24.作为优选地，所述仿真控制数据请求包括仿真综合控制指令、初始化参数设置、故障注入、遥控指令、综检指令等。
25.作为优选地，所述数据组帧是指将人机交互界面发送的参数物理值转化为码值并组成一个数据包。
26.作为优选地，所述飞行仿真数据包包括实时仿真设备采集的总线、非总线接口数据、仿真模型实时解算数据、仿真运行状态监控数据、遥测数据等。
27.作为优选地的，所述逻辑处理包括仿真启停、故障注入、遥控指令发送以及综检指令发送等。
28.作为优选地，统一的数据交互协议是指通过对仿真综合控制系统与嵌入式实时仿真系统间交互的机载icd数据帧、自定义数据帧按照统一的协议进行数据组包，以便于仿真综合控制系统中的各子系统能快速辨识出发往该子系统的数据帧，不同功能数据帧，执行后续逻辑，例如，仿真管理子系统完成仿真控制指令和故障注入指令等的数据组包，地面站子系统完成遥控指令的数据组包，嵌入式实时仿真子系统完成仿真实验数据的数据组包。所述统一的数据交互协议的要素包括数据包辨识规则、子系统辨识规则、帧类型辨识规则以及数据组解包规则。
29.作为优选地，所述数据包辨识规则，包括帧头、帧长度、校验和等要素，可从大数据流中辨识出完整的数据包；所述子系统辨识规则指对仿真综合控制系统中的各子系统进行标识管理，包括仿真管理子系统、地面站子系统、数据存储与分析子系统、嵌入式实时仿真子系统等，可根据子系统的数据进行扩展；所述帧类型辨识规则用于对不同类型帧数据进行辨识，所述数据帧类型包括但不限于仿真综合控制数据帧、遥控指令数据帧、综检指令数据帧、参数设置数据帧等；所述数据组解包规则是指按照机载icd协议将二进制码值转化为物理值或者物理值转化为码值的协议规则。
30.本技术的有益效果：（1）本技术基于规则模型的人机交互界面自动生成技术，创新性地通过规则模型
实现了人机交互界面中导航栏、子页面及子页面中控件的生成，实现了从维护软件代码向维护规则模型的转变，大大提高了仿真综合控制系统的通用性和可维护性。
31.（2）本技术基于规则模型实现了对控件属性、icd属性的统一描述，同时将参数所在的数据帧组帧协议通过规则模型进行描述，如当不同机型的遥控指令机载icd数据帧协议发送变化时，通过修改规则模型即可，最大化减少了对系统代码的修改。
32.（3）本技术基于规则模型管理子系统统一进行规则模型的导入、存储与同步，并通过对规则模型进行子系统配置，不同功能子系统接收到规则模型后按照辨识规则进行辨识，从而获取本子系统所需的规则模型，并根据规则模型属性自动生成人机交互界面，实现了对不同功能子系统的统一管理。
33.（4）本技术提出的统一数据交互规则，实现了多个仿真综合控制子系统与实时仿真子系统的数据交互规则的统一设计，通过在数据帧的基础上增加数据包辨识规则、子系统辨识规则、帧类型辨识规则、数据组解包规则等，各子系统可快速获取本子系统所需的数据从而进行逻辑处理，且当数据包增加或系统扩展时，只需按照统一的数据规则进行数据组包即可实现数据的智能识别。有效解决了复杂数据流的快速辨识和系统数据流快速扩充问题。
附图说明
34.本技术的前述和下文具体描述在结合以下附图阅读时变得更清楚，附图中：图1为本技术系统架构图；图2为本技术规则模型文件格式示意图；图3为本技术实施例参数设置流程图；图4为本技术实施例统一的数据交互协议示意图；图5为本技术实施例遥控指令装订流程图；图6为本技术实施例仿真数据实时监控和存储流程图。
具体实施方式
35.为了使本领域的技术人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将通过几个具体的实施例来进一步说明实现本技术发明目的的技术方案，需要说明的是，本技术要求保护的技术方案包括但不限于以下实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
36.先进的数字化设计与系统仿真技术是提高无人机性能和质量、降低研制成本和风险、缩短研制周期以及保障无人机可靠执行任务的重要途径和手段，贯穿于产品设计、研制试验、生产制造、试飞验证和保障维护全生命周期。仿真测试设备是完成各系统仿真试验的基础。
37.在仿真系统的设计研发过程中，一般采用仿真综合控制系统-嵌入式实时仿真系统的交互模式-嵌入式实时仿真系统基于嵌入式操作系统完成仿真模型的实时解算与模型接口数据的采集和发送，仿真综合控制系统主要实现仿真综合控制、故障数据注入、仿真数据实时监控、遥控指令发送、遥测数据监控及飞行仿真试验数据实时存储与解析等功能。为实现此功能，一般将仿真综合控制系统软件分为仿真管理软件、地面站仿真软件、数据存储
与分析软件。由于各功能软件所执行的功能不一样，所需要发送和显示的控件均不一样，对应的机载系统接口协议也不一致，与嵌入式实时仿真系统交互的数据包类型不一致，各软件模块往往为定制开发，且一套软件只能适配一个机型，随着无人机的快速发展，此开发模式已无法满足无人机高质量、低成本、高效能的研发需求。
38.基于此，本技术的实施例提出了一种基于规则模型的无人机地面仿真综合控制系统及方法，本技术基于规则模型的人机交互界面自动生成技术，创新性地通过规则模型实现了人机交互界面中导航栏、子页面及子页面中控件的生成，实现了从维护软件代码向维护规则模型的转变，大大提高了仿真综合控制系统的通用性和可维护性。
39.需要说明的是，本实施例首先对仿真综合控制系统进行说明和解释。
40.本实施例公开了一种基于规则模型的无人机地面仿真综合控制系统，参照说明附图 1，所述仿真综合控制系统主要用于无人机地面飞行仿真试验系统的综合控制及人机交互，以及和嵌入式实时仿真系统进行仿真数据交互，所述系统包括规则模型管理子系统、仿真管理子系统、地面站仿真子系统以及数据存储与分析子系统等。
41.所述规则模型管理子系统用于实现对规则模型文件的导入、规则模型文件的系统标识、规则模型文件的存储以及规则模型文件的分发等功能；在进行规则模型文件导入后，规则模型管理子系统可以生成规则模型文件列表和相应的版本标识；所述仿真管理子系统用于实现对无人机地面飞行仿真试验系统的综合仿真控制、各机载仿真模块参数设置、仿真状态监控、1553b、rs422等仿真总线源码数据显示以及不同节点的仿真数据显示；所述地面站仿真子系统用于实现地面站任务规划、遥控开关指令发送、遥控组合装订指令发送、遥测数据解析与显示等功能；所述数据存储与分析子系统用于实现仿真数据的存储、解析与实时显示，所述仿真数据包括各控制设备发往飞行参数记录仪进行存储的数据及所仿真总线上的数据。
42.基于同一发明构思，本技术的实施例还提出了一种基于规则模型的无人机地面仿真综合控制方法，所述方法基于上述仿真综合控制系统实现，具体如下。
43.s1.试验人员根据规则模型模板编写规则模文件；所述规则模型文件格式如图2所示，其中；特征元素701主要对所自动生成人机交互界面的导航栏进行描述；特征元素702主要对所自动生成人机交互界面的子页面进行描述；特征元素703-708对所生成的控件特征进行描述；特征元素709-715对参数的icd特征进行描述。
44.s2.试验人员将编制好的规则模型文件导入规则模型管理子系统中，规则模型管理子系统进行规则模型文件的存储，并对文件进行系统标识等特征配置以及生成规则模型文件列表；所配置的系统标识包括但不限于系统名称、系统辨识号、系统模型接收端口号，系统标识仅需在各子系统规则模型文件第一次导入时进行配置；生成的规则模型文件列表包括但不限于规则模型文件名称、导入时间、版本号等特征要素；规则模型管理子系统可对导入的规则模型文件进行修改，同时可将存储的规则模型文件进行导出，其导入和导出的规则模型文件格式可以为txt、excel、xml等文件格式。
45.s3.规则模型管理子系统在规则模型文件列表上选中对应的规则模型文件进行分
发或同步，将对应的规则模型文件发送至仿真综合控制系统中的各子系统。
46.s4.各子系统接收到规则模型管理子系统分发的规则模型文件后，根据系统标识进行规则模型文件辨识，若为适配的规则模型文件，则对其进行存储加载，并根据规则模型文件自动生成相应的人机交互界面；若收到的规则模型文件不是适配的，则进行文件报错；x1.仿真管理子系统接收到规则模型文件后，根据系统辨识号进行规则模型文件辨识，若为适配于仿真管理子系统的规则模型文件，则对其进行存储和加载，并根据规则模型文件的导航栏特征、子页面特征、icd特征、控件特征等要素自动生成仿真管理子系统人机交互界面，该交互界面中包括导航栏、子页面及界面控件；x2.地面站仿真子系统接收到规则模型文件后，根据系统辨识号进行规则模型文件辨识，若为适配于地面站仿真子系统的规则模型文件，则对其进行存储和加载，并自动生成地面站仿真子系统人机交互界面，该交互界面中包括导航栏、子页面及界面控件；x3.数据存储与分析子系统接收到规则模型文件后，根据系统辨识号进行规则模型文件辨识，若为适配于数据存储与分析子系统的规则模型文件，则对其进行存储与加载，并自动生成数据存储与分析子系统人机交互界面，该交互界面包括所述人机交互界面自动生成要素包括导航栏、数据显示区以及及各区的显示控件。
47.s5.通过仿真综合控制系统中各子系统的人机交互界面发送仿真控制数据请求至各子系统的数据管理模块，数据管理模块根据规则模型文件完成数据格式转换和数据组帧。
48.s6.各子系统的通信管理模块将数据帧按照统一的协议架构进行数据包构建，并将数据包通过以太网发送至嵌入式实时仿真子系统。
49.s7.嵌入式实时仿真子系统根据统一的数据交互协议自动进行数据包辨识，获取发往本子系统的数据包，并进行逻辑处理。
50.s8.嵌入式实时仿真子系统按照统一的数据交互协议进行飞行仿真数据包构建，并通过以太网将数据包发送至仿真综合控制系统。
51.s9.仿真综合控制系统中的各子系统接收到数据包后进行数据包辨识，获取需在本子系统进行显示或存储的数据包，并按照统一的数据交互协议获取数据帧。
52.s10.各子系统获取数据帧后按照各子系统的规则模型文件进行数据解析，将解析后的数据显示至各子系统人机交互界面对应的控件上。
53.实施例2本实施例以参数设置为例，对本技术的方案作出进一步的说明和解释，参照说明书附图3，其具体步骤包括：s201.通过仿真管理子系统人机交互界面设置参数值和故障类型；s202.仿真管理子系统的数据管理模块读取设置的参数值和类型；s203.检索规则模型库获取数据类型和比例尺完成所设置参数的格式转换；s204.检索规则模型库获取所注入故障参数的icd属性；s205.通信管理模块按照统一的数据交互协议1进行数据包创建；所述协议1如图4所示，501：帧头，可自定义为2个字节或3个字节；502：帧长度，为整个数据帧的字节数；503：帧类型：用于嵌入式实时仿真系统进行数据帧识别：504：系统辨识号，用于嵌入式实时仿真子系统进行所发送子系统的辨识；505：数据块号：用于嵌入式实时仿真系统中对故障注入
模型进行索引；506：参数值：为设置的故障值或控制指令，可为物理值或码值；507：故障类型：为选择设置的故障类型，与嵌入式实时仿真系统中故障注入模型一一对应；508：校验和：可设置为多种方式，方式一：除帧头和校验和外所有字节和取低八位，方式二：除校验和外所有字节求和取反加一，方式三：crc校验；s206.将参数注入包发送至嵌入式实时仿真子系统；s207.嵌入式实时仿真子系统接收参数注入数据包并按照统一协议辨识出发往本实时仿真子系统的数据包；s208.嵌入式实时仿真子系统按照统一的数据交互协议解析解析出帧类型及数据帧，根据数据帧类型执行对应的逻辑处置，实现仿真综合控制、故障设置等控制。
54.实施例3本实施例以遥控指令装订为例，对本技术的方案作出进一步的说明和解释，参照说明书附图5，其具体步骤包括：s301.通过地面站仿真子系统人机交互界面发送遥控指令；s302.检索规则模型文件获取所装订指令的icd属性；s303.根据所获取的icd属性对装订的指令值进行指令和参数格式转换；s304.根据所获取icd属性中的数据组帧协议链接完成遥控指令帧的创建；s305.通信管理模块获取遥控数据帧后按照统一的数据交互协议协议2自动进行数据包创建；其中，帧头：可自定义为2个字节或3个字节；帧长度，为整个数据帧的字节数；帧类型：系统辨识号，用于嵌入式实时仿真子系统进行所发送子系统的辨识，用于实时仿真系统进行数据帧识别：数据块号：用于嵌入式实时仿真子系统对所发送的遥控指令包进行检索；icd遥控指令数据帧，为机载icd中约定的遥控指令数据帧；校验和：可设置为多种方式，方式一：除帧头和校验和外所有字节和取低八位，方式二：除校验和外所有字节求和取反加一，方式三：crc校验；s306.将创建的遥控指令数据包发送至嵌入式实时仿真子系统；s307.嵌入式实时仿真子系统接收到遥控指令数据包；s308.嵌入式实时仿真子系统辨识出发往本子系统的遥控指令数据包；s309.获取数据包后按照规则协议2进行解析或帧类型、数据块号和遥控指令数据帧，将对应数据块号的遥控指令数据帧赋给对应接口发送至机载控制设备。
55.实施例4本实施例以仿真数据实时监控和存储为例，对本技术的方案作出进一步的说明和解释，参照说明书附图6，其具体步骤包括：s401.嵌入式实时仿真子系统将从被测设备采集的数据（总线接口数据、非总线接口数据）、及仿真模型运行产生的数据等按照规则协议2进行数据组包，所述总线接口协议包括1553b总线、rs422总线/rs485总线等；所述非总线接口包括：离散量、模拟量、pwm、脉冲量等；s402.嵌入式实时仿真子系统将飞行仿真数据组包后的数据包通过以太网周期性发送至仿真综合控制系统；s403.仿真综合控制系统中各子系统的通信管理模块周期性接收仿真数据包；s404.仿真综合控制系统中各子系统根据系统辨识号辨识数据包；
s405.若仿真管理子系统、地面站仿真子系统、数据存储与分析子系统辨识成功；s406.各子系统按规则协议2解析仿真数据包，获取数据块号与数据帧；s407.检索规则模型库匹配飞行仿真数据包的数据块号；s408.若数据块号匹配成功，则跳转至步骤s409；s409.将匹配该数据块号的数据帧按照规则模型进行解析；s410.解析数据进行实时显示或存储，从而实现数据实时显示、数据存储、遥测数据显示等功能。
56.以上所述，仅是本技术的较佳实施例，并非对本技术做任何形式上的阻碍，凡是依据本技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于规则模型的无人机地面仿真综合控制系统，用于无人机地面飞行仿真试验系统的综合控制及人机交互，以及和嵌入式实时仿真子系统进行仿真数据交互，其特征在于，所述系统包括：规则模型管理子系统、仿真管理子系统、地面站仿真子系以及数据存储与分析子系统；其中，所述规则模型管理子系统，用于实现对规则模型文件的导入、系统标识、存储以及分发；所述仿真管理子系统，用于实现对无人机地面飞行仿真试验系统的综合仿真控制、各机载仿真模块参数设置、仿真状态监控、仿真总线源码数据显示以及不同节点的仿真数据显示；所述地面站仿真子系统，用于实现任务规划、遥控开关指令发送、遥控组合装订指令发送以及遥测数据解析与显示；数据存储与分析子系统，用于实现仿真数据的存储、解析、数据曲线实时显示与数据事后处理与分析。2.根据权利要求1所述的一种基于规则模型的无人机地面综合控制系统，其特征在于，所述仿真管理子系统、地面站仿真子系统、数据存储与分析子系统均包括人机交互界面、数据管理模块和通信管理模块；所述人机交互界面基于规则模型文件生成，用于与试验人员进行人机交互，发送数据请求或进行数据监测；所述数据管理模块基于规则模型文件进行数据组帧和数据解析；所述通信管理模块用于接收嵌入式实时仿真子系统发送的数据，同时将仿真综合控制系统的数据发送至实时仿真子系统。3.根据权利要求2所述的一种基于规则模型的无人机地面仿真综合控制系统，其特征在于，所述数据组帧是指将接收到的数据发送请求即参数物理值根据规则模型文件转换成二进制码值；所述数据解析是指将获取的二进制码值信息基于规则模型文件转化成物理值。4.根据权利要求1所述的一种基于规则模型的无人机地面仿真综合控制系统，其特征在于，所述规则模型文件包括导航栏属性、子页面属性、icd属性、控件属性以及数据组帧属性；所述导航栏属性包括导航栏层级和导航栏名称；所述子页面属性包括子页面名称；所述icd属性包括参数名称以及参数在icd中的起始位、位长、数据类型、比例尺、内容、数据范围、排列顺序、数据块号和组帧协议链接；所述控件属性包括控件名称、控件类型、数据收发状态和控件状态；所述数据组帧属性为机载系统接口控制文件中的协议格式或自定义组帧格式。5.根据权利要求1所述的一种基于规则模型的无人机地面仿真综合控制系统，其特征在于，所述规则模型文件的格式可以为excel、txt或xml其中任意一种。6.一种基于规则模型的无人机地面仿真综合控制方法，其特征在于，所述方法基于上述仿真综合控制系统实现，包括以下步骤：s1. 利用规则模型模板编制各子系统的规则模型文件，并将编制的规则模型文件导入规则模型管理子系统中；s2.规则模型管理子系统存储导入的规则模型文件，并对规则模型文件进行系统标识，生成相应的规则模型文件列表；s3. 规则模型管理子系统进行规则模型文件的选择和分发，将规则模型文件发送至对
应的子系统中；s4.仿真综合控制系统中的各子系统接收到规则模型管理子系统分发的规则模型文件后，根据系统标识进行规则模型文件辨识，若为适配的规则模型文件，则对其进行存储加载，并根据规则模型文件自动生成相应的人机交互界面；s5.通过各子系统的人机交互界面发送数据请求至各子系统的数据管理模块，数据管理模块根据规则模型文件完成数据格式转换和数据组帧；s6. 通信管理模块将数据帧按照统一的数据交互协议进行数据包构建，并将数据包通过网络发送至嵌入式实时仿真子系统；s7.嵌入式实时仿真子系统根据统一的数据交互协议自动进行数据包辨识，获取发往本子系统的数据包进行逻辑处理；s8.嵌入式实时仿真子系统按照统一的数据交互协议进行飞行仿真数据包构建并通过网络发送至仿真综合控制系统；s9.仿真综合控制系统中的各子系统接收到数据包后进行数据包辨识，获取需在本子系统上进行显示或存储的数据包，并按照统一的数据交互协议规则获取数据帧；s10.各子系统获取数据帧后按照各子系统的规则模型文件进行数据解析，并将解析后的数据显示至各子系统人机交互界面对应的控件上。7.根据权利要求6所述的一种基于规则模型的无人机地面仿真综合控制方法，其特征在于，所述数据请求包括仿真综合控制指令、初始化参数设置、故障注入、遥控指令和综检指令。8.根据权利要求6所述的一种基于规则模型的无人机地面仿真综合控制方法，其特征在于，所述飞行仿真数据包包括实时仿真设备采集的总线、非总线接口数据、仿真模型实时解算数据、仿真运行状态监控数据以及遥测数据。9.根据权利要求6所述的一种基于统一规则模型的无人机地面仿真综合控制方法，其特征在于，所述逻辑处理包括仿真启停、故障注入、遥控指令发送以及综检指令发送。

技术总结
本申请涉及飞机仿真程序测试开发技术领域，公开了一种基于规则模型的无人机地面仿真综合控制系统及方法，所述系统用于无人机地面飞行仿真试验系统的综合控制及人机交互，以及和嵌入式实时仿真系统进行仿真数据交互，所述系统包括：规则模型管理子系统、仿真管理子系统、地面站仿真子系以及数据存储与分析子系统。本申请基于规则模型的人机交互界面自动生成技术，创新性地通过规则模型实现了人机交互界面中导航栏、子页面及子页面中控件的生成，实现了从维护软件代码向维护规则模型的转变，大大提高了仿真综合控制系统的通用性和可维护性。护性。护性。


技术研发人员：彭佳 陆凡 杨洋 遆好建
受保护的技术使用者：成都飞机工业（集团）有限责任公司
技术研发日：2023.06.07
技术公布日：2023/10/8