CN106445526B - Hit-tena数据采集器及hit-tena数据采集方法 - Google Patents

Hit-tena数据采集器及hit-tena数据采集方法 Download PDF

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Abstract

HIT‑TENA数据采集器及HIT‑TENA数据采集方法，涉及HIT‑TENA体系结构的数据采集技术。为了满足HIT‑TENA体系结构的数据采集、数据回放，完成复现试验的需求。主界面模块用于编辑采集方案，还用于启动试验数据采集过程和启动试验数据回放过程；试验方案模块用于选择和解析试验方案文件，制定采集方案，还用于将采集方案写入到试验方案文件中；数据采集器用于选择采集方案，控制数据采集的启动和停止，用于通过可视化界面查看当前采集的试验数据；数据回放器用于将采集到的试验数据进行数据回放，还用于通过可视化界面查看当前回放的数据。本发明适用于采集、回放HIT‑TENA数据。

Description

HIT-TENA数据采集器及HIT-TENA数据采集方法
技术领域
本发明涉及HIT-TENA体系结构的数据采集技术，属于虚拟仿真实验软件开发技术领域。
背景技术
为满足国防和军事领域建模与仿真技术的需求，美国国防部开发了试验训练使能体系结构(Test and Training Enabling Architecture,TENA)。哈尔滨工业大学测控所参考借鉴了TENA，在TENA的基础上提出了符合国内的通用试验训练体系结构HIT-TENA(哈尔滨工业大学开发的试验训练使能体系结构，Harbin Institute of Technology-Test andTraining Enabling Architecture)。
在军事与国防领域中，逻辑靶场的试验数据是武器装备发展的重要资源，有效利用靶场试验数据对于武器装备的论证、评价及改进至关重要。我国靶场建设由于技术和管理体制等方面的原因，靶场试验数据利用率不高，造成了资源极大的浪费，同时也制约了靶场试验与训练、武器装备的发展。尽快改变这一现状，已是十分紧迫的任务，所以HIT-TENA数据采集器软件对于靶场试验与训练、武器装备的论证、评价、改进以及发展起着关键性的作用，同时对完善HIT-TENA体系结构也起着不可或缺的重要作用。
发明内容
本发明的目的是为了满足HIT-TENA体系结构的数据采集、数据回放，完成复现试验的需求，从而提供HIT-TENA数据采集器及HIT-TENA数据采集方法。
本发明所述的HIT-TENA数据采集器，包括主界面模块、试验方案模块、数据采集器、数据回放器、数据档案***交互模块、中间件接口、Web服务接口和数据库接口；
主界面模块，用于编辑采集方案，还用于启动试验数据采集过程和启动试验数据回放过程；
试验方案模块，用于选择和解析试验方案文件，制定采集方案，还用于将采集方案写入到试验方案文件中；
数据采集器，用于选择采集方案，控制数据采集的启动和停止，用于通过可视化界面查看当前采集的试验数据，还用于存储数据；
数据回放器，用于将采集到的试验数据进行数据回放，控制回放速度，还用于通过可视化界面查看当前回放的数据；
数据档案***交互模块，用于将采集的试验数据、试验信息、试验方案上传至HIT-TENA数据档案***；
中间件接口，用于从HIT-TENA中间件中获取试验数据；
Web服务接口，用于访问数据档案数据库；
数据库接口，用于访问本地底层数据库。
优选的是，中间件接口，采用TCP协议或UDP协议从HIT-TENA中间件中获取试验数据。
本发明所述的HIT-TENA数据采集方法，该方法包括以下步骤：
用于编辑采集方案，还用于启动试验数据采集过程和启动试验数据回放过程的步骤；
用于选择和解析试验方案文件，制定采集方案，还用于将采集方案写入到试验方案文件中的步骤；
用于选择采集方案，控制数据采集的启动和停止，用于通过可视化界面查看当前采集的试验数据，还用于存储数据的步骤；
用于将采集到的试验数据进行数据回放，控制回放速度，还用于通过可视化界面查看当前回放的数据的步骤；
用于将采集的试验数据、试验信息、试验方案上传至HIT-TENA数据档案***的步骤；
用于从HIT-TENA中间件中获取试验数据的步骤；
用于访问数据档案数据库的步骤；
用于访问本地底层数据库的步骤。
优选的是，采用TCP协议或UDP协议从HIT-TENA中间件中获取试验数据。
优选的是，用于选择和解析试验方案文件，制定采集方案，还用于将采集方案写入到试验方案文件中的步骤包括：
用于选择试验方案文件的步骤；
用于解析试验方案文件的步骤；
用于新建采集方案、修改采集方案或删除采集方案的步骤；
用于选择采集信息或修改采集信息的步骤；
用于选择存储节点或修改存储节点的步骤；
用于选择采集方式或修改采集方式的步骤；
用于选择采集参数配置或修改采集参数配置的步骤；
用于选择待采集信息的步骤；
用于命名采集方案的步骤；
用于描述采集方案的步骤；
用于将采集方案写入到试验方案文件中的步骤。
优选的是，用于选择采集方案，控制数据采集的启动和停止，用于通过可视化界面查看当前采集的试验数据，还用于存储数据的步骤包括：
用于选择试验方案文件的步骤；
用于解析试验方案文件的步骤；
用于选择采集方案的步骤；
用于启动采集的步骤；
用于连接HIT-TENA中间件进行数据传输的步骤；
用于通过可视化界面查看当前采集的试验数据的步骤；
用于将采集到的试验数据存储到本地数据库中或本地数据文件中的步骤。
本发明的有益效果：
(1)本发明采用C++语言和基于MS Visual Studio 2008项目模块进行设计，可以方便修改源代码，完善功能，提高性能。
(2)本发明具有可靠性高、可重用性好，通用性强，应用广泛，运行稳定等特点。
(3)本发明按照HIT-TENA的标准，用户可以在仿真、测试与实验前根据自己需求制定采集方案，选择用户想采集与存储的数据以及选择采集方式与存储节点。
(4)本发明按照HIT-TENA的标准，用户可以在试验过程中分布式实时的采集与存储用户想采集的试验数据。
(5)本发明按照HIT-TENA的标准，用户可以在试验结束后分布式实时的回放采集与存储在数据文件或数据库的试验数据。
本发明适用于采集、回放HIT-TENA数据。
附图说明
图1是具体实施方式一中的HIT-TENA体系的结构示意图；
图2是具体实施方式一中的数据采集器总体方案示意图；
图3是具体实施方式一所述的数据采集器的静态模型视图(类图)；图中的1表示多重值是1；
图4是具体实施方式五选择和解析试验方案文件，制定采集方案，将采集方案写入到试验方案文件中的活动图；
图5是具体实施方式六选择采集方案，控制数据采集的启动和停止，通过可视化界面查看当前采集的试验数据，存储数据的活动图；
图6是具体实施方式五中制定采集方案的界面图；
图7是具体实施方式五中新建采集方案中选择待采集信息的界面图；
图8是具体实施方式五中新建采集方案中选择存储节点的界面图；
图9是具体实施方式五中选择采集方式并选择采集参数配置的界面图；
图10是具体实施方式六中数据采集的主界面图；
图11是具体实施方式六中实时仿真数据显示界面图；
图12是具体实施方式一中数据回放界面图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图3、图12具体说明本实施方式，本实施方式所述的HIT-TENA数据采集器，包括主界面模块、试验方案模块、数据采集器、数据回放器、数据档案***交互模块、中间件接口、Web服务接口和数据库接口；
主界面模块，用于编辑采集方案，还用于启动试验数据采集过程和启动试验数据回放过程；
试验方案模块，用于选择和解析试验方案文件，制定采集方案，还用于将采集方案写入到试验方案文件中；
数据采集器，用于选择采集方案，控制数据采集的启动和停止，用于通过可视化界面查看当前采集的试验数据，还用于存储数据；
数据回放器，用于将采集到的试验数据进行数据回放，控制回放速度，还用于通过可视化界面查看当前回放的数据；
数据档案***交互模块，用于将采集的试验数据、试验信息、试验方案上传至HIT-TENA数据档案***；
中间件接口，用于从HIT-TENA中间件中获取需要采集的试验数据；
Web服务接口，用于访问数据档案数据库；
数据库接口，用于访问本地底层数据库。
图1为HIT-TENA体系的结构示意图，图中表示消息调用传递(基于HIT-TENA中间件)，表示双向数据传输，表示单向数据传输，表示构建过程。
本实施方式所述的数据采集器基于软件实现，具有软件界面人机交互友好，用户体验良好，使用可信性高，可重用性好，可扩展性，运行可靠，应用广泛等特点，符合现代软件设计标准。在Microsoft Visual Studio平台上结合SQL Server 2005数据库，所有采集的数据信息都存储于master数据库中，每次采集的数据均以独立的数据表存储，数据表的命名规则为“DATA_”+试验方案名称+“数据表_”+采集时间。试验前，采集方案的制定是以试验方案提供的参与者、实体、对象模型及属性为基本元素，制定后的采集方案信息重新写入试验方案的数据采集信息字段中；在试验运行过程中，数据采集器提供用户试验过程中的数据采集控制功能；在试验运行结束后，数据回放器提供试验数据回放功能，完成复现试验过程。如图2所示，采用软件实现的数据采集器以独立的可执行程序(EXE)形式存在，在每个节点上可运行多个数据采集器软件的实例，数据采集器软件后台数据以SQL Server 2005数据库存储。
试验方案文件为后缀名为sys的文件。数据档案***交互模块，上传的信息包括试验方案文件信息、试验信息、采集方案信息、试验数据文件等。数据采集器和数据回放器通过中间件接口可实现数据实时采集和数据实时回放从而实现数据的分布存储。
图12是数据回放的主界面。在界面左边的区域，当用户点击文件选择按钮(图标是省略号)，弹出文件对话框，选择试验方案文件后，会显示试验方案的基本信息(名称、设计者、设计单位、设计时间)，用户可选择的回放方案，采集参数以及控制回放速度；界面右边的区域会显示对象模型信息。实时数据显示界面和图11相同。
具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的HIT-TENA数据采集器作进一步说明，本实施方式中，中间件接口，采用TCP协议或UDP协议从HIT-TENA中间件中获取需要采集的试验数据。
具体实施方式三：本实施方式所述的HIT-TENA数据采集方法，该方法包括以下步骤：
用于编辑采集方案，还用于启动试验数据采集过程和启动试验数据回放过程的步骤；
用于选择和解析试验方案文件，制定采集方案，还用于将采集方案写入到试验方案文件中的步骤；
用于选择采集方案，控制数据采集的启动和停止，用于通过可视化界面查看当前采集的试验数据，还用于存储数据的步骤；
用于将采集到的试验数据进行数据回放，控制回放速度，还用于通过可视化界面查看当前回放的数据的步骤；
用于将采集的试验数据、试验信息、试验方案上传至HIT-TENA数据档案***的步骤；
用于从HIT-TENA中间件中获取试验数据的步骤；
用于访问数据档案数据库的步骤；
用于访问本地底层数据库的步骤。
具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式三所述的HIT-TENA数据采集方法作进一步说明，本实施方式中，采用TCP协议或UDP协议从HIT-TENA中间件中获取试验数据。
具体实施方式五：结合图4、图6至图9具体说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式三所述的HIT-TENA数据采集方法作进一步说明，本实施方式中，用于选择和解析试验方案文件，制定采集方案，还用于将采集方案写入到试验方案文件中的步骤包括：
用于选择试验方案文件的步骤；
用于解析试验方案文件的步骤；
用于新建采集方案、修改采集方案或删除采集方案的步骤；
用于选择采集信息或修改采集信息的步骤；
用于选择存储节点或修改存储节点的步骤；
用于选择采集方式或修改采集方式的步骤；
用于选择采集参数配置或修改采集参数配置的步骤；
用于选择或修改待采集信息的步骤；
用于命名采集方案的步骤；
用于描述采集方案的步骤；
用于将采集方案写入到试验方案文件中的步骤。
当用户选择打开文件对话框时，可以选择用户想要定义采集方案信息的试验方案文件，当用户选择试验方案文件后，数据采集器会自动全部解析试验方案文件，解析出试验方案的基本信息、参与者、实体、属性、对象模型、订购发布关系的所有信息以及采集方案信息等，之后用户可以新建采集方案或修改已有采集方案信息或删除已有采集方案，制定采集方案用户可以选择或修改待采集信息、选择或修改存储节点、选择或修改采集方式与配置采集参数等，之后将采集方案信息存储到试验方案sys文件中。
图6是制定采集方案的界面图，在界面左边的区域，当用户通过文件选择对话框选择sys试验方案文件后会显示试验方案的基本信息和采集方案列表；界面右边区域会显示可以采集的全部对象模型信息或参与者或实体信息以及采集方案信息列表以及采集方式等。用户可通过新建或修改采集方案按钮进入采集方案制定子界面，也可以通过删除按钮删除采集方案。新建采集方案需要通过三大步骤：选择待采集信息、分配待采集信息的存储节点、选择采集方式并配置采集参数。
具体实施方式六：结合图5、图10和图11具体说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式二所述的HIT-TENA数据采集方法作进一步说明，本实施方式中，用于选择采集方案，控制数据采集的启动和停止，用于通过可视化界面查看当前采集的试验数据，还用于存储数据的步骤包括：
用于选择试验方案文件的步骤；
用于解析试验方案文件的步骤；
用于选择采集方案的步骤；
用于启动采集的步骤；
用于连接HIT-TENA中间件进行数据传输的步骤；
用于通过可视化界面查看当前采集的试验数据的步骤；
用于将采集到的试验数据存储到本地数据库中或本地数据文件中的步骤。
用户选择了试验方案文件后，采用软件自动解析试验方案文件，用户可根据采集方案信息进行选择采集方案，之后用户即可启动数据采集，连接上HIT-TENA中间件(同时试验方案运行平台运行用户***)即可完成数据传输与数据存储。
图10为数据采集的主界面图。在界面左边的区域，当用户通过文件选择对话框选择sys试验方案文件后，会显示sys试验方案的基本信息(名称、设计者、设计单位、设计时间)，用户可选择的采集方案，采集参数以及存储节点；界面右边区域会显示待采集对象模型信息。用户可通过点击启动采集按钮启动数据采集。点击查看数据按钮可弹出实时仿真数据显示的界面，图11实时仿真数据显示界面图，可看出正在采集数据且已采集79条数据。

Claims (5)

1.HIT-TENA数据采集器，其特征在于，包括主界面模块、试验方案模块、数据采集器、数据回放器、数据档案***交互模块、中间件接口、Web服务接口和数据库接口；
主界面模块，用于编辑采集方案，还用于启动试验数据采集过程和启动试验数据回放过程；
试验方案模块，用于选择和解析试验方案文件，制定采集方案，还用于将采集方案写入到试验方案文件中；当选择打开文件对话框时，选择用户想要定义采集方案信息的试验方案文件，当选择试验方案文件后，数据采集器会自动全部解析试验方案文件，解析出试验方案的基本信息、参与者、实体、属性、对象模型、订购发布关系的所有信息以及采集方案信息，之后新建采集方案或修改已有采集方案信息或删除已有采集方案，制定采集方案包括选择或修改待采集信息、选择或修改存储节点、选择或修改采集方式与配置采集参数，之后将采集方案信息存储到试验方案sys文件中；在界面左边的区域，当用户通过文件选择对话框选择sys试验方案文件后显示试验方案的基本信息和采集方案列表；界面右边区域显示可以采集的全部对象模型信息或参与者或实体信息以及采集方案信息列表以及采集方式；通过新建或修改采集方案按钮进入采集方案制定子界面，或通过删除按钮删除采集方案；新建采集方案包括三大步骤：选择待采集信息、分配待采集信息的存储节点、选择采集方式并配置采集参数；
数据采集器，用于选择采集方案，控制数据采集的启动和停止，用于通过可视化界面查看当前采集的试验数据，还用于存储数据；
数据回放器，用于将采集到的试验数据进行数据回放，控制回放速度，还用于通过可视化界面查看当前回放的数据；
数据档案***交互模块，用于将采集的试验数据、试验信息、试验方案上传至HIT-TENA数据档案***；
中间件接口，用于从HIT-TENA中间件中获取试验数据；
Web服务接口，用于访问数据档案数据库；
数据库接口，用于访问本地底层数据库。
2.根据权利要求1所述的HIT-TENA数据采集器，其特征在于，中间件接口，采用TCP协议或UDP协议从HIT-TENA中间件中获取试验数据。
3.HIT-TENA数据采集方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
用于编辑采集方案，还用于启动试验数据采集过程和启动试验数据回放过程的步骤；
用于选择和解析试验方案文件，制定采集方案，还用于将采集方案写入到试验方案文件中的步骤；具体包括，
用于选择试验方案文件的步骤；
用于解析试验方案文件的步骤；
用于新建采集方案、修改采集方案或删除采集方案的步骤；
用于选择采集信息或修改采集信息的步骤；
用于选择存储节点或修改存储节点的步骤；
用于选择采集方式或修改采集方式的步骤；
用于选择采集参数配置或修改采集参数配置的步骤；
用于选择或修改待采集信息的步骤；
用于命名采集方案的步骤；
用于描述采集方案的步骤；
用于将采集方案写入到试验方案文件中的步骤；
当选择打开文件对话框时，选择用户想要定义采集方案信息的试验方案文件，当选择试验方案文件后，数据采集器会自动全部解析试验方案文件，解析出试验方案的基本信息、参与者、实体、属性、对象模型、订购发布关系的所有信息以及采集方案信息，之后新建采集方案或修改已有采集方案信息或删除已有采集方案，制定采集方案包括选择或修改待采集信息、选择或修改存储节点、选择或修改采集方式与配置采集参数，之后将采集方案信息存储到试验方案sys文件中；在界面左边的区域，当用户通过文件选择对话框选择sys试验方案文件后显示试验方案的基本信息和采集方案列表；界面右边区域显示可以采集的全部对象模型信息或参与者或实体信息以及采集方案信息列表以及采集方式；通过新建或修改采集方案按钮进入采集方案制定子界面，或通过删除按钮删除采集方案；新建采集方案包括三大步骤：选择待采集信息、分配待采集信息的存储节点、选择采集方式并配置采集参数；
用于选择采集方案，控制数据采集的启动和停止，用于通过可视化界面查看当前采集的试验数据，还用于存储数据的步骤；
用于将采集到的试验数据进行数据回放，控制回放速度，还用于通过可视化界面查看当前回放的数据的步骤；
用于将采集的试验数据、试验信息、试验方案上传至HIT-TENA数据档案***的步骤；
用于从HIT-TENA中间件中获取试验数据的步骤；
用于访问数据档案数据库的步骤；
用于访问本地底层数据库的步骤。
4.根据权利要求3所述的HIT-TENA数据采集方法，其特征在于，采用TCP协议或UDP协议从HIT-TENA中间件中获取试验数据。
5.根据权利要求3所述的HIT-TENA数据采集方法，其特征在于，用于选择采集方案，控制数据采集的启动和停止，用于通过可视化界面查看当前采集的试验数据，还用于存储数据的步骤包括：
用于选择试验方案文件的步骤；
用于解析试验方案文件的步骤；
用于选择采集方案的步骤；
用于启动采集的步骤；
用于连接HIT-TENA中间件进行数据传输的步骤；
用于通过可视化界面查看当前采集的试验数据的步骤；
用于将采集到的试验数据存储到本地数据库中或本地数据文件中的步骤。
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