海鷹仿真模型轉(zhuǎn)化為銀河仿真模型的編程實(shí)現(xiàn)方法

摘 要：海鷹仿真系統(tǒng)是基于Alpha計(jì)算機(jī)研制的實(shí)時(shí)仿真工作站，曾被廣泛應(yīng)用于航天仿真，但如今海鷹仿真系統(tǒng)正在被銀河仿真系統(tǒng)等新型設(shè)備取代。本文旨在介紹一種將海鷹仿真模型自動(dòng)轉(zhuǎn)化為銀河仿真模型的實(shí)現(xiàn)方法，以實(shí)現(xiàn)將海鷹仿真系統(tǒng)中的經(jīng)典模型快速移植到銀河仿真系統(tǒng)中。

關(guān)鍵詞：海鷹仿真模型；銀河仿真模型

中圖分類號(hào)：TP391.9

由于銀河仿真系統(tǒng)和海鷹仿真系統(tǒng)使用的語言結(jié)構(gòu)、語言語法基本一致，而且銀河仿真系統(tǒng)的硬件配置也完全包容海鷹仿真系統(tǒng)的硬件接口，所以銀河仿真系統(tǒng)正在逐漸完全取代海鷹仿真系統(tǒng)。然而海鷹仿真系統(tǒng)的仿真模型依然不能在銀河仿真系統(tǒng)中直接使用，而是需要進(jìn)行大量的手工修改后才能在銀河仿真系統(tǒng)中編譯及運(yùn)行仿真模型。

因此本文先介紹海鷹仿真模型與銀河仿真模型的特點(diǎn)，然后介紹海鷹仿真模型及銀河仿真模型的特性，最后再給出海鷹仿真模型轉(zhuǎn)化為銀河仿真模型的編程實(shí)現(xiàn)方法。

1 海鷹仿真系統(tǒng)與銀河仿真系統(tǒng)分析

海鷹仿真系統(tǒng)與銀河仿真系統(tǒng)的特性如表1所示，精簡的模型運(yùn)行順序一致如圖1所示，可見兩種系統(tǒng)的語言結(jié)構(gòu)具有橫多共同點(diǎn)。

2 海鷹仿真模型和銀河仿真模型分析

海鷹仿真模型包含yfs后綴的海鷹仿真語言主程序、dat后綴的插值函數(shù)、for后綴的fortran語言用戶代碼；銀河仿真模型包含yfs后綴的海鷹仿真語言主程序、dat后綴的插值函數(shù)、cpp后綴的C++語言用戶函數(shù)、h后綴的C++語言用戶頭文件。

海鷹仿真模型的插值函數(shù)可以直接使用到銀河仿真模型中，海鷹仿真模型的主程序除了語法結(jié)構(gòu)外也可以直接使用到銀河仿真模型中，將海鷹仿真模型轉(zhuǎn)化為銀河仿真模型的關(guān)鍵一步是將fortran代碼轉(zhuǎn)化為銀河仿真模型支持的C、C++代碼或銀河仿真模型支持yfs代碼，本文只講述轉(zhuǎn)化為yfs代碼的方法。

海鷹仿真模型中fortran語言的用戶代碼包含以double precision function標(biāo)識(shí)的函數(shù)和以subroutine標(biāo)識(shí)的子程序，其中subroutine子程序供fortran代碼中function標(biāo)識(shí)的函數(shù)調(diào)用，而function標(biāo)識(shí)的函數(shù)供yfs主程序調(diào)用。

3 海鷹仿真模型轉(zhuǎn)化為銀河仿真模型的編程實(shí)現(xiàn)步驟

通過編程方式實(shí)現(xiàn)將一個(gè)海鷹仿真模型轉(zhuǎn)化為銀河仿真模型需要進(jìn)行以下三步：海鷹仿真模型的dat插值函數(shù)文件轉(zhuǎn)化、海鷹仿真模型的fortran代碼轉(zhuǎn)化為yfs函數(shù)、海鷹仿真模型的yfs代碼轉(zhuǎn)化。

3.1 海鷹仿真模型的dat插值函數(shù)文件轉(zhuǎn)化。海鷹仿真模型的dat插值函數(shù)文件可以一成不變地直接拷貝到銀河仿真模型中去使用，因此這里只需要直接拷貝文件即可。

3.2 海鷹仿真模型的fortran代碼分析及轉(zhuǎn)化。fortran代碼轉(zhuǎn)化為的yfs格式函數(shù)的過程可以用圖3來描述，但由于海鷹仿真模型的fortran代碼的子程序或函數(shù)的參數(shù)從代碼形式上看，沒有輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)之分，因此將其轉(zhuǎn)化為yfs子函數(shù)（特指fortran子程序?qū)?yīng)的yfs格式的函數(shù)）或yfs函數(shù)（特指fortran函數(shù)對應(yīng)的yfs格式的函數(shù)）之前，首先要將fortran代碼的子程序或函數(shù)的參數(shù)從代碼中提取成輸入?yún)?shù)或輸出參數(shù)。

圖3 編程實(shí)現(xiàn)過程

fortran子程序或函數(shù)處理為yfs子函數(shù)或yfs函數(shù)的分塊過程完全一致，具體如下：

首選將fortran子程序或函數(shù)的實(shí)參進(jìn)行左右值分析，將其分成左值參數(shù)、右值參數(shù)、混合參數(shù)，然后將參數(shù)按下述原則進(jìn)行分類：（1）凡是左值參數(shù)（只在賦值號(hào)左邊出現(xiàn)的參數(shù)）的參數(shù)為輸出；（2）凡是右值參數(shù)（只在賦值號(hào)右邊出現(xiàn)的參數(shù)）的為輸入；（3）凡是混合參數(shù)（在賦值號(hào)兩邊均出現(xiàn)過得參數(shù)）在第一次左值之后將參數(shù)名加一new后綴，并將該混合參數(shù)作為一輸入?yún)?shù)，同時(shí)將加了new后綴的參數(shù)名作為一輸出參數(shù)。

然后按新輸出參數(shù)和輸入?yún)?shù)按如下格式書寫為yfs格式的函數(shù)：

Function 函數(shù)名（輸出參數(shù)列表=輸入?yún)?shù)列表）

函數(shù)體

End function函數(shù)名

3.3 海鷹仿真模型的yfs代碼分析及轉(zhuǎn)化

海鷹仿真模型的yfs代碼和銀河仿真模型的yfs代碼結(jié)構(gòu)一致，這里主要需要做的是將海鷹仿真模型中yfs代碼對fortran函數(shù)的調(diào)用行用按fortran函數(shù)轉(zhuǎn)化后的yfs函數(shù)的形式去作實(shí)參匹配替換即可。

4 結(jié)束語

銀河仿真模型是域工程的形式存在和使用的，因此在完成了上述轉(zhuǎn)化后還需要編輯銀河仿真程序的工程文件盒配置文件。

其中工程文件為以prj為后綴的文本文件，只有兩行內(nèi)容，格式如下：

工程名.yfs

插值函數(shù)文件名.dat

參考文獻(xiàn)：

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作者單位：三○二設(shè)計(jì)研究所，貴州 550009