基于信號(hào)流程的電子裝備機(jī)理建模方法

摘 要： 針對(duì)面向電子裝備戰(zhàn)斗操作訓(xùn)練和技術(shù)維修訓(xùn)練的模擬器，研究機(jī)理模型建模問(wèn)題。首先總結(jié)了當(dāng)前主要的建模方法，進(jìn)而根據(jù)模塊化思想，提出了基于信號(hào)流程建立電子裝備的機(jī)理模型，共分為裝備分解，提取信號(hào)流程圖、建立子模型、建立完整機(jī)理模型等四個(gè)步驟。闡明了建模過(guò)程，重點(diǎn)介紹了如何構(gòu)建子模型和完整模型。討論了模型的時(shí)間管理機(jī)制，多分辨率建模等問(wèn)題，分析了該方法在故障建模中的應(yīng)用，并提出了一個(gè)三級(jí)分辨率的機(jī)理模型體系。該方法的創(chuàng)新點(diǎn)包括：通過(guò)調(diào)整模型分辨率，可以兼容其他主要建模方法；同時(shí)能有效解決故障裝備機(jī)理建模的問(wèn)題。分析表明，該方法可以滿足當(dāng)前模擬器在各個(gè)層次上對(duì)機(jī)理模型的需求。

關(guān)鍵詞： 機(jī)理模型； 模擬訓(xùn)練器； 信號(hào)流程； 操作訓(xùn)練模擬器

中圖分類號(hào)： TN710?34； TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2013）23?0004?05

Method of electronic equipment mechanism modeling based on signal?flow

LI Zhao?rui， FENG Shao?chong

（Ordnance Engineering College， Shijiazhuang 050003， China）

Abstract： Aiming at the electronic equipment simulator， the mechanism modeling method is researched. The main modeling methods are summarized. The electronic equipment mechanism model based on signal flow is proposed according to the modular modeling theory， which includes four steps： equipment decomposition， signal flow chart extraction， sub?model establishment and complete model establishment. The modeling process is introduced. The sub?models and the structure of the complete model are introduced emphatically. The multi?resolution modeling （MRM） and time management mechanism of the model are discussed. The application of this new method in the fault modeling is analyzed. A mechanism modeling system with 3?level?resolution is put forward. The innovations include： the method is compatible with other modeling methods by adjusting the resolution， and it is an ution to the problem of fault equipment modeling can be solved effectively. Analysis result shows that proposed method can meet the demands of mechanism model for simulators at different levels.

Keywords： mechanism model； simulation training aid； signal flow； simulator for operation training

引 言

武器裝備模擬器的研究應(yīng)用范圍已經(jīng)從傳統(tǒng)的操作訓(xùn)練擴(kuò)展到維修訓(xùn)練和裝備教學(xué)，虛擬維修受到普遍重視。從國(guó)內(nèi)外的研究成果看，對(duì)虛擬維修的研究集中在維修過(guò)程中如何應(yīng)用VR技術(shù)解決裝備的虛擬裝配，拆卸等機(jī)械問(wèn)題[1?5]。

但是，隨著武器裝備技術(shù)含量的飛速提升，電子部件大量使用，電子裝備的故障診斷、故障排除成為虛擬維修中新的研究方向。仿真技術(shù)在滲透于武器裝備全生命周期的同時(shí)，也逐漸涵蓋裝備的各種物理屬性。VR技術(shù)解決的只是故障現(xiàn)象，維修動(dòng)作，維修環(huán)境和機(jī)械結(jié)構(gòu)等問(wèn)題，遠(yuǎn)沒(méi)有觸及電氣故障機(jī)理的實(shí)質(zhì)。

電子裝備的虛擬維修研究起步較晚，目前還沒(méi)有成熟的建模方法。本文將在文獻(xiàn)[6]的基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究，討論一種應(yīng)用于電子裝備模擬器的，可兼顧戰(zhàn)斗操作訓(xùn)練和技術(shù)維修訓(xùn)練的機(jī)理建模方法。

1 機(jī)理模型概述

裝備機(jī)理模型是對(duì)裝備動(dòng)力、機(jī)械、電氣等方面特性的描述，是模擬器的核心。機(jī)理模型仿真裝備機(jī)理，并為外觀模型提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。

利用模擬器進(jìn)行操作訓(xùn)練時(shí)，機(jī)理模型描述確定的邏輯；而故障的多樣性導(dǎo)致故障機(jī)理模型在邏輯上、細(xì)節(jié)等級(jí)上具有不確定性，維修訓(xùn)練對(duì)機(jī)理模型在建模方法、設(shè)計(jì)模式、軟件實(shí)現(xiàn)等多個(gè)方面提出了更高的要求。

對(duì)電子裝備模擬器而言，裝備現(xiàn)象的仿真，故障的模擬等，都要求機(jī)理模型不僅提供外觀模型所需的數(shù)據(jù)，還要提供裝備內(nèi)部各模塊、各板卡在正常情況和故障情況下的信號(hào)、數(shù)據(jù)。

2 兩種常用機(jī)理建模方法簡(jiǎn)介

電子裝備機(jī)理建模常用方法大體可以歸結(jié)為兩類：基于VP（虛擬樣機(jī)，Virtual Prototype）建模[7]，基于淺層專家知識(shí)[8]建模。

2.1 基于VP建模

基于VP的建模方法即按照裝備電路圖，用虛擬的電阻，電容，芯片等直接仿真電路，計(jì)算相關(guān)信號(hào)。這類模型與裝備嚴(yán)格對(duì)應(yīng)，可以最大限度地仿真真實(shí)裝備。

實(shí)際開(kāi)發(fā)中，一些特殊模塊（如可編程器件，高頻電路）的建模和完整電路的實(shí)時(shí)計(jì)算等都給開(kāi)發(fā)帶來(lái)巨大困難。

2.2 基于淺層專家知識(shí)建模

專家系統(tǒng)的知識(shí)，一般可以分為兩類：淺層知識(shí)（Shallow Knowledge）和深層知識(shí)（Deep Knowledge）。淺層知識(shí)就是領(lǐng)域?qū)＜业闹R(shí)總結(jié)，主要是一些表示征兆、規(guī)則、故障等直接相聯(lián)系的啟發(fā)式的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)。深層知識(shí)是武器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)功能的描述知識(shí)，包括了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次、模塊之間的耦合關(guān)系、信號(hào)流程以及工作原理等[9]。

可以通過(guò)專家系統(tǒng)，推理淺層專家知識(shí)建立裝備機(jī)理模型。這種建模方法直接描述裝備對(duì)輸入激勵(lì)在功能和現(xiàn)象上的響應(yīng)情況，完全屏蔽裝備內(nèi)部的電氣關(guān)系，用專家知識(shí)描述相應(yīng)的系統(tǒng)狀態(tài)。

通過(guò)對(duì)知識(shí)庫(kù)查詢產(chǎn)生輸出數(shù)據(jù)，不具有智能判斷功能，難以推理知識(shí)之外的信息。模型功能單一，知識(shí)庫(kù)不易擴(kuò)展，對(duì)模型的維護(hù)比較麻煩。

2.3 兩種機(jī)理建模方法比較

上述兩種建模方法比較見(jiàn)表1。

表1 兩種機(jī)理建模方法比較

[建模

方法＼分辨率＼模型信

息量＼開(kāi)發(fā)難度＼模型特點(diǎn)＼基于VP＼高＼裝備

任意點(diǎn)＼難度較大＼模型精細(xì)，描述能力強(qiáng)，但受限制較多＼基于淺層專家知識(shí)＼低＼裝備

有限點(diǎn)＼工作量大＼直觀，描述能力弱，限于局部環(huán)節(jié)的描述＼]

兩種建模方法的根本區(qū)別在于建立的機(jī)理模型分辨率不同。其中基于VP建立的模型分辨率最高，建模過(guò)程中需要大量的原始資料，這種方法更適用于裝備研發(fā)階段的論證和試驗(yàn)；基于淺層專家知識(shí)建立的模型分辨率低，在面對(duì)大型復(fù)雜裝備時(shí)顯得力不從心。

從器件級(jí)別對(duì)裝備進(jìn)行仿真往往沒(méi)有必要或者不可行，而基于淺層專家知識(shí)建模有時(shí)不能對(duì)裝備進(jìn)行完備描述。希望找到一種方法，建模過(guò)程簡(jiǎn)單，模型維護(hù)方便，信息量大，能滿足模擬器需求。根據(jù)模塊化建模思想，本文提出了基于信號(hào)流程的機(jī)理建模方法，并在一定程度上統(tǒng)一以上兩種方法。

3 基于信號(hào)流程的機(jī)理建模方法

在面向電子裝備操作、維修的仿真領(lǐng)域里，基于信號(hào)流程的機(jī)理建模方法是以信號(hào)流程為建模出發(fā)點(diǎn)，按照模塊化建模的思想，分解裝備，提取裝備信號(hào)流程圖，分別對(duì)子系統(tǒng)建立子模型，最終將子模型拼合為完整裝備的機(jī)理模型的方法。

這類機(jī)理模型建立在以相關(guān)學(xué)科知識(shí)為背景的大規(guī)模計(jì)算上，其核心功能是分析、處理裝備電路的各種電氣信號(hào)。

3.1 模塊化建模思想[10?11]

模塊化建模思想是解決對(duì)復(fù)雜大系統(tǒng)仿真問(wèn)題的有效工具。模塊化建模建立在系統(tǒng)的可分解性和良好的分解用途上，認(rèn)為系統(tǒng)是由子系統(tǒng)組成的，而子系統(tǒng)又可以分解為更原始的子系統(tǒng)。對(duì)系統(tǒng)建模過(guò)程實(shí)際是將系統(tǒng)進(jìn)行分解，對(duì)子系統(tǒng)建模（建立子模型），最后把所有子模型拼合的過(guò)程。模塊化建模屬于分解結(jié)構(gòu)水平的建模方法。

3.2 基本建模步驟

基于信號(hào)流程建立機(jī)理模型的過(guò)程分為以下幾步：裝備分解，模塊劃分；提取信號(hào)流程圖；建立子模型；建立完整機(jī)理模型。為了保證模型質(zhì)量，在各步驟里，對(duì)模型的VVA應(yīng)當(dāng)貫穿建模始終。

3.2.1 裝備分解，模塊劃分

分解裝備、劃分模塊工作應(yīng)當(dāng)也必須由裝備專家完成。模塊的劃分要遵循以下原則：

（1）以裝備的物理構(gòu)成為出發(fā)點(diǎn)，劃分的模塊要具備相對(duì)完整的功能、特性。

（2）充分考慮訓(xùn)練過(guò)程中的測(cè)試，拆裝等情況，劃分的模塊要滿足這些實(shí)際需求。

（3）劃分的模塊應(yīng)便于描述，盡量不對(duì)CPU等編程邏輯器件單獨(dú)建模。

（4）沒(méi)有必要將裝備完全分解到器件級(jí)，在滿足前三個(gè)條件的前提下，模塊劃分越“粗”越好。

除以上4條模塊劃分的原則之外，模塊的層次結(jié)構(gòu)，模塊的數(shù)學(xué)獨(dú)立性[10]等等也是考慮因素。結(jié)合裝備教學(xué)，維修、操作使用，綜合考慮上述原則，由裝備專家確定最終的模塊劃分方案。

3.2.2 提取信號(hào)流程圖

信號(hào)流程圖是由專業(yè)領(lǐng)域人員根據(jù)裝備分解情況總結(jié)出來(lái)的功能框圖。將復(fù)雜的裝備電路圖抽象為相對(duì)簡(jiǎn)單的信號(hào)流程圖，裝備的各種信號(hào)在各模塊之間“流動(dòng)”。信號(hào)流程圖建立在相關(guān)的一系列規(guī)范上，最終的形式不單是一張框圖，還包括相關(guān)的解釋說(shuō)明和數(shù)據(jù)資料。

3.2.3 建立子模型

提取信號(hào)流程圖后，分別對(duì)各個(gè)模塊建立各自的子模型。子模型由6種基本元素組成，處理輸入信號(hào)，輸出信號(hào)和控制信號(hào)，這6種基本元素是：

信號(hào)線：帶有箭頭的直線或折線，箭頭表示信號(hào)傳遞方向，線上可以標(biāo)記信號(hào)的名稱。其屬性[α]說(shuō)明該信號(hào)的某種屬性的值，如電壓值、電流值等。

方框：代表某一功能模塊，對(duì)應(yīng)的實(shí)體范圍可以調(diào)整，方框描述模塊功能。[F]表示方框?qū)π盘?hào)的具體處理方法。

引出點(diǎn)：表示信號(hào)引出的位置，用表示，其屬性[β]說(shuō)明引出點(diǎn)派生的信號(hào)與源信號(hào)的關(guān)系，[β]是一個(gè)維數(shù)[≥2]的向量。

反饋點(diǎn)：表示對(duì)兩個(gè)以上的信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，用?表示，其屬性[γ]為1或-1，說(shuō)明在反饋點(diǎn)需進(jìn)行的計(jì)算。

模型時(shí)間：表示模型時(shí)間信息，記為[T。]

模型運(yùn)行控制函數(shù)：控制模型的仿真運(yùn)行，用虛線框表示，記為[C。]

信號(hào)在信號(hào)線的指引下從一個(gè)方框到另一個(gè)方框，表示信號(hào)在裝備功能模塊之間流動(dòng)；遇到反饋點(diǎn)時(shí)，信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算；遇到引出點(diǎn)時(shí)，派生出相應(yīng)的信號(hào)；當(dāng)信號(hào)輸入到一個(gè)方框之后，根據(jù)方框的描述進(jìn)行運(yùn)算得到輸出信號(hào)。模型運(yùn)行控制函數(shù)一般與模型時(shí)間相關(guān)，在后臺(tái)運(yùn)行，控制模型的狀態(tài)，該函數(shù)主要在實(shí)時(shí)在線仿真中起作用。

圖1中， [a1]為反饋點(diǎn)，[a2]為引出點(diǎn)（假設(shè)該子模型僅有一個(gè)反饋點(diǎn)和一個(gè)引出點(diǎn)），[S00，S01，…，S0n]為輸入信號(hào)，[S20，S21，…，S2m]為輸出信號(hào)，[S10，S11，…，S1c]為控制信號(hào)。方框中[F]的表示某模塊的功能。不考慮時(shí)間影響，可以得到以下幾個(gè)公式：

[αS00′=αS00+γa1×αS20″] （1）

[αS20″=βa2[0]×αS20′] （2）

[αS20=βa2[1]×αS20′] （3）

[Sout=F（Sin，Scon）] （4）

式中：[Sin=[S00′ S01 S0n]；Scon=[S10 S11 S1c]；Sout=[S20′ ][S21 S2m]。]

圖1 子模型基本組成

子模型與裝備模塊嚴(yán)格對(duì)應(yīng)，信號(hào)線對(duì)應(yīng)裝備中的實(shí)際信號(hào)，模型綜合反映裝備的輸入、輸出和裝備內(nèi)部的信號(hào)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了機(jī)理模型最基本的數(shù)據(jù)解算功能。其表現(xiàn)的重點(diǎn)在于各個(gè)信號(hào)，但是建模的難點(diǎn)卻在于對(duì)方框功能即[F]的描述。根據(jù)[F]描述方法的不同，可以分為兩類：

（1）數(shù)據(jù)解算。如果對(duì)于模塊輸入和輸出信號(hào)的關(guān)系有明確的了解，可以將[F]描述為明確的數(shù)學(xué)算式。[F]可以有很多表達(dá)形式，如頻域傳遞函數(shù)[G（s），]時(shí)域函數(shù)[f（t），]也可以是邏輯關(guān)系式if…then，還可以是某些子模型的組合。

（2）數(shù)據(jù)查詢。一些模塊的數(shù)學(xué)關(guān)系、邏輯關(guān)系很難表達(dá)，借助于專家知識(shí)對(duì)其輸入輸出進(jìn)行列舉也可以達(dá)到描述信號(hào)的目的。

不論解算還是查詢，都存在建模精度的問(wèn)題。系統(tǒng)仿真模擬的重點(diǎn)不同，即使同一環(huán)節(jié)的建模精度也會(huì)發(fā)生變化。

3.2.4 建立完整機(jī)理模型

建立機(jī)理模型不是將子模型簡(jiǎn)單組裝，拼合后的模型必須有統(tǒng)一的訪問(wèn)接口，按照統(tǒng)一的方式進(jìn)行模型時(shí)間管理。模型由數(shù)據(jù)傳輸層和機(jī)理實(shí)現(xiàn)層組成，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 裝備機(jī)理模型結(jié)構(gòu)

（1）數(shù)據(jù)傳輸層

數(shù)據(jù)傳輸層完成以下功能：

數(shù)據(jù)輸入：將要解算的數(shù)據(jù)輸入機(jī)理模型。

數(shù)據(jù)輸出：將機(jī)理模型解算出的數(shù)據(jù)輸出。

時(shí)間信息輸入：將仿真系統(tǒng)時(shí)間信息傳遞給機(jī)理模型。

模型參數(shù)設(shè)置：設(shè)置模型的仿真參數(shù)，運(yùn)行方式，控制模型類型等信息，根據(jù)訓(xùn)練需求在不同分辨率上動(dòng)態(tài)切換模型。

模型數(shù)據(jù)傳輸層的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)往往與具體應(yīng)用的軟件硬件環(huán)境相關(guān)，但不失一般性，要求這些接口有較高的傳輸效率，對(duì)模型外部空間提供方便可靠的訪問(wèn)方式，模型內(nèi)部接口間減少耦合。

（2）機(jī)理實(shí)現(xiàn)層

機(jī)理實(shí)現(xiàn)層是機(jī)理模型的核心，仿真處理裝備中的各種信號(hào)，并協(xié)調(diào)模型時(shí)間，由數(shù)據(jù)處理和時(shí)間管理兩個(gè)模塊組成。

①數(shù)據(jù)處理。依照信號(hào)流程圖，根據(jù)實(shí)際物理關(guān)系將各模塊的子模型組裝，即得到機(jī)理實(shí)現(xiàn)層數(shù)據(jù)處理模塊，用以處理數(shù)據(jù)，在數(shù)值上仿真裝備。

②時(shí)間管理。模擬器中有多個(gè)時(shí)間概念，主要包括自然時(shí)間RT（Real Time），仿真時(shí)間ST（Simulation Time），模型時(shí)間MT（Model Time），子模型時(shí)間SMT（Sub?Model Time）等，顯然MT決定于各個(gè)SMT。

模擬器作為典型的實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)，RT與ST保持一致[12]，模型時(shí)間管理模塊控制各個(gè)SMT的同步以及MT與ST的同步。

ST通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸層的時(shí)間信息輸入通道傳遞給模型。SMT有兩種產(chǎn)生機(jī)制，其一，直接將ST作為SMT，如圖3所示；其二，由獨(dú)立時(shí)鐘提供SMT，如圖4所示。

圖3 時(shí)間管理機(jī)制（一）

兩種機(jī)制下，各SMT的來(lái)源均一致，即實(shí)現(xiàn)子模型的同步推進(jìn)。

同時(shí)，ST輸入至?xí)r間管理模塊。在第一種機(jī)制下，模型受外部時(shí)間控制，可直接實(shí)現(xiàn)MT與ST的同步，時(shí)間管理模塊只起輔助作用，例如協(xié)調(diào)時(shí)間誤差等等；在第二種機(jī)制下，時(shí)間模塊調(diào)用子模型的運(yùn)行控制函數(shù)，并控制時(shí)鐘使MT與ST同步。顯然在第二種機(jī)制下，要求機(jī)理模型在不受約束的情況下，其本身的運(yùn)行速度快于仿真系統(tǒng)，即MT或SMT的推進(jìn)要快于ST。

3.3 多分辨率建模

高分辨率的機(jī)理模型，不一定會(huì)明顯提高仿真效果，對(duì)系統(tǒng)性能卻提出苛刻的要求。可以采用動(dòng)態(tài)聚合解聚法實(shí)現(xiàn)機(jī)理模型在不同分辨率上的切換，達(dá)成仿真效果與計(jì)算成本的最佳組合，其間必然產(chǎn)生模型狀態(tài)的維持、傳遞問(wèn)題，需要維護(hù)不同分辨率下模型的狀態(tài)一致性[13]。對(duì)于無(wú)記憶實(shí)體，狀態(tài)一致性維護(hù)通過(guò)靜態(tài)的狀態(tài)映射函數(shù)實(shí)現(xiàn)；而實(shí)際裝備大量使用儲(chǔ)能元件，其機(jī)理模型的狀態(tài)與過(guò)去的狀態(tài)有關(guān)，實(shí)體功能描述[F]為時(shí)間[T]的函數(shù)[F（T），]此時(shí)動(dòng)態(tài)的狀態(tài)映射函數(shù)的實(shí)現(xiàn)比較麻煩，需要進(jìn)一步研究。當(dāng)然模型狀態(tài)一致性的維護(hù)應(yīng)當(dāng)是在一定誤差范圍內(nèi)進(jìn)行。

圖4 時(shí)間管理機(jī)制（二）

4 模型應(yīng)用

在實(shí)際裝備維修中，一般是經(jīng)過(guò)“跑電路”，通過(guò)對(duì)關(guān)鍵信號(hào)的測(cè)量最終將故障定位到電路板或功能模塊，這為基于信號(hào)流程建立故障模型提供了可能條件。

根據(jù)故障情況下裝備功能模塊的信號(hào)流程圖和故障邏輯重寫(xiě)正常機(jī)理模型的功能表達(dá)式、專家知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，或者擴(kuò)展出故障相關(guān)的信號(hào)，用更高分辨率的模型描述故障，模擬故障狀態(tài)下相關(guān)電氣信號(hào)。

[Sout=F1（Sin，Scon，Sx）] （5）

其中：[F1]為故障功能描述；[Sin，Scon]的定義如式（4）；[Sx]代表新擴(kuò)展出來(lái)的信號(hào)。

正常裝備因某些模塊出現(xiàn)故障成為故障裝備，正常模型與故障模型的區(qū)別也在于某些模塊的描述上。兩種模型不存在建模方法的根本差異，但具體的模型分辨率和模塊輸入輸出關(guān)系描述不盡相同。

此類故障模型既可以為外觀模型再現(xiàn)故障現(xiàn)象提供數(shù)據(jù)，又能滿足維修訓(xùn)練中對(duì)故障相關(guān)部分的虛擬測(cè)試要求。故障建模時(shí)，需要首先考慮故障信號(hào)的選取。

此外，基于信號(hào)流程建立的機(jī)理模型在裝備教學(xué)方面也有很好的應(yīng)用，可以脫離實(shí)際裝備的限制，在電腦上向?qū)W員全方位展示裝備的整體性能，各個(gè)模塊的功能和關(guān)鍵信號(hào)的轉(zhuǎn)化。

5 基于信號(hào)流程建模的總結(jié)

實(shí)際上，本文構(gòu)建了一個(gè)三級(jí)分辨率的機(jī)理建模體系：基于VP、基于信號(hào)流程和基于淺層專家知識(shí)的建模方法，其建模分辨率依次降低。基于VP和基于淺層專家知識(shí)建模方法可以歸結(jié)為基于信號(hào)流程建模方法在不同分辨率下的兩個(gè)特例：完全按照電路圖建模時(shí)，裝備的功能模塊細(xì)化為具體的元器件，實(shí)際上就是基于VP建模，建立的機(jī)理模型分辨率最高；把整個(gè)裝備看作一個(gè)大的“功能模塊”，

用淺層專家知識(shí)描述模塊的輸入輸出情況，此時(shí)即相當(dāng)于基于淺層專家知識(shí)建模，此類機(jī)理模型分辨率最低。

從另一個(gè)角度看，基于信號(hào)流程的建模的方法仍以專家知識(shí)為基礎(chǔ)，不論是裝備的模塊化分解，模塊功能的描述還是故障模型的建立等，都必需依靠深層專家知識(shí)完成，可以認(rèn)為是一種基于深層專家知識(shí)的專家系統(tǒng)機(jī)理建模方法，將專家系統(tǒng)的推理機(jī)，知識(shí)庫(kù)都融合到了子模型的結(jié)構(gòu)、關(guān)聯(lián)中。

基于信號(hào)流程的建模方法在一定程度上統(tǒng)一了裝備正常機(jī)理模型和故障模型，易于擴(kuò)展，描述能力較強(qiáng)。模型分辨率切換靈活，綜合考慮系統(tǒng)性能和任務(wù)需求，可以以最適當(dāng)?shù)姆直媛拭枋鰧?duì)象，比較適合于當(dāng)前模擬器研發(fā)需求。

實(shí)現(xiàn)機(jī)理模型時(shí)，可以直接編寫(xiě)代碼，也可以借助建模仿真工具完成。典型的CAD軟件如Matlab/Simulink，支持利用Simulink模型庫(kù)中豐富的功能模塊和自定義模塊，以圖形化的形式直觀地表示裝備電路的信號(hào)連接關(guān)系。可以極大地降低開(kāi)發(fā)工作量，有利于模型的維護(hù)和擴(kuò)展。

本文只是對(duì)基于信號(hào)流程機(jī)理建模方法的初步討論，其中信號(hào)流程圖的抽象原則，機(jī)理模型建模規(guī)范，故障模型的擴(kuò)展，模型的VVA，模型的共享重用等問(wèn)題還有待完善。

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作者簡(jiǎn)介：李召瑞 男，1977年出生，講師。主要從事指揮控制系統(tǒng)理論研究與工程設(shè)計(jì)。

馮少?zèng)_ 男，1981年出生，講師。主要從事建模與仿真技術(shù)研究。