本技術(shù)涉及仿真測試領(lǐng)域，具體涉及一種標量場仿真與實時數(shù)據(jù)處理方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代工業(yè)和工程領(lǐng)域中，仿真技術(shù)和試驗技術(shù)的結(jié)合已成為提高產(chǎn)品設(shè)計和性能的重要手段。通過仿真技術(shù)，可以在計算機上模擬真實物理系統(tǒng)的行為，從而預(yù)測和優(yōu)化產(chǎn)品性能；而通過試驗技術(shù)，可以在實際條件下驗證產(chǎn)品的性能和可靠性。然而，當(dāng)前的技術(shù)在將仿真數(shù)據(jù)與實時數(shù)據(jù)結(jié)合方面面臨諸多挑戰(zhàn)，存在明顯的局限性。

2、在傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)過程中，仿真數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)往往是獨立存在的。仿真數(shù)據(jù)通常是在計算機上通過數(shù)值模擬方法得到的，而實時數(shù)據(jù)則是在實際試驗過程中采集的。這種獨立的工作方式帶來了幾個顯著的問題。首先，數(shù)據(jù)的不一致性問題較為突出。由于仿真模型和實際試驗條件可能存在差異，仿真數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)之間往往不一致。這種不一致性會直接影響產(chǎn)品性能評估的準確性，進而影響產(chǎn)品的優(yōu)化和改進。

3、其次，數(shù)據(jù)管理的復(fù)雜性也是一個重要問題。在傳統(tǒng)方法中，仿真數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)需要分別進行管理和存儲，這增加了數(shù)據(jù)管理的復(fù)雜性。尤其是在大型項目中，數(shù)據(jù)量巨大，如何有效地管理和維護這些數(shù)據(jù)成為一項艱巨的任務(wù)。數(shù)據(jù)的分散存儲和管理，不僅增加了團隊的工作負擔(dān)，還容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)的冗余和丟失。

4、此外，數(shù)據(jù)整合的難度也不容忽視。將仿真數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)進行整合和對比，需要復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理和分析步驟。這不僅增加了工作量，還對技術(shù)人員的技能水平提出了更高的要求。不同來源和格式的數(shù)據(jù)需要進行轉(zhuǎn)換和匹配，這一過程不僅繁瑣，而且容易引入新的誤差，影響最終的分析結(jié)果。

5、另一個較為突出的現(xiàn)象是實時性差的問題。傳統(tǒng)方法難以實現(xiàn)仿真數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)的實時對比和分析，這限制了其在快速迭代和優(yōu)化中的應(yīng)用。在實際工程項目中，常常需要根據(jù)試驗結(jié)果迅速調(diào)整仿真模型，以進行進一步的仿真和優(yōu)化。然而，數(shù)據(jù)處理和比對的滯后，導(dǎo)致這一過程往往無法實時進行，從而延緩了項目的進展。

6、在實際操作中，實時數(shù)據(jù)的采集和仿真數(shù)據(jù)的加載和解析也是一個復(fù)雜的過程。實時數(shù)據(jù)需要在實際試驗過程中實時采集，并且這些數(shù)據(jù)往往是多維度和多通道的。而仿真數(shù)據(jù)的加載和解析，需要將實時數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果進行匹配和對比。這一過程不僅需要大量的計算資源，還需要高效的數(shù)據(jù)處理算法，以確保數(shù)據(jù)的準確性和完整性。

7、現(xiàn)有技術(shù)中，試驗和仿真數(shù)據(jù)的比對過程也存在諸多挑戰(zhàn)。試驗標量場數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果數(shù)據(jù)進行點對點比對，需要精確的時間匹配和空間匹配。這一過程中的任何誤差，都會影響比對結(jié)果的準確性。此外，仿真模型的節(jié)點選取和參數(shù)輸出，也需要與試驗測點的位置精確匹配。這一過程需要高精度的空間坐標轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)處理技術(shù)，以確保比對結(jié)果的可靠性。

8、總的來說，現(xiàn)有的技術(shù)在仿真數(shù)據(jù)與實時數(shù)據(jù)的結(jié)合和應(yīng)用方面，存在數(shù)據(jù)不一致、管理復(fù)雜、整合難度大和實時性差等諸多問題。這些問題不僅增加了產(chǎn)品開發(fā)和優(yōu)化的難度，還影響了產(chǎn)品性能評估的準確性和效率。因此，如何有效地將仿真數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)結(jié)合起來，以實現(xiàn)更精確的產(chǎn)品性能評估和優(yōu)化，是當(dāng)前技術(shù)領(lǐng)域亟待解決的一個重要課題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本技術(shù)提供一種標量場仿真與實時數(shù)據(jù)處理方法及裝置，能夠有效地將仿真數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)結(jié)合起來，以實現(xiàn)更精確的產(chǎn)品性能評估和優(yōu)化。

2、為了解決上述問題中的至少一個，本技術(shù)提供以下技術(shù)方案：

3、第一方面，本技術(shù)提供一種標量場仿真與實時數(shù)據(jù)處理方法，包括：

4、將物理三維模型加載至預(yù)設(shè)試驗工位三維場景中并進行虛擬裝配，構(gòu)建得到試驗虛擬場景，在所述試驗虛擬場景中配置試驗參數(shù)，并進行測量通道的加載和關(guān)聯(lián)；根據(jù)用戶發(fā)送的試驗場景需求在所述試驗虛擬場景中采集現(xiàn)場實測實時數(shù)據(jù)，加載并解析與所述現(xiàn)場實測實時數(shù)據(jù)對應(yīng)的仿真結(jié)果數(shù)據(jù)；

5、根據(jù)所述現(xiàn)場實測實時數(shù)據(jù)與所述仿真結(jié)果數(shù)據(jù)進行標量場數(shù)據(jù)試驗時間匹配，通過得到的試驗標量場數(shù)據(jù)與所述仿真結(jié)果數(shù)據(jù)中的標量數(shù)據(jù)進行點對點比對，確定對應(yīng)的標量分布比對結(jié)果；選擇與試驗測點相對應(yīng)的位置作為與所述物理三維模型對應(yīng)的仿真模型節(jié)點的選取位置，以使所述仿真模型以與所述現(xiàn)場實測實時數(shù)據(jù)相同的空間坐標點輸出參數(shù)數(shù)據(jù)，在所述仿真模型中對相似區(qū)域進行平均標量處理，并將經(jīng)過所述平均標量處理后的仿真模型作為與試驗測點相匹配的空間點，得到對應(yīng)的標量比對結(jié)果；

6、根據(jù)所述標量分布比對結(jié)果和所述標量比對結(jié)果修正所述物理三維模型在所述試驗虛擬場景中的仿真參數(shù)，并基于所述物理三維模型繼續(xù)進行仿真試驗，得到試驗全生命周期數(shù)據(jù)并進行文件歸檔。

7、進一步地，所述根據(jù)所述現(xiàn)場實測實時數(shù)據(jù)與所述仿真結(jié)果數(shù)據(jù)進行標量場數(shù)據(jù)試驗時間匹配，包括：

8、將與所述物理三維模型對應(yīng)的仿真模型的輸出時間步長設(shè)置為與所述一致，以使所述仿真模型以與所述現(xiàn)場實測實時數(shù)據(jù)以相同的時間間隔進行數(shù)據(jù)輸出；

9、通過預(yù)設(shè)插算法將所述仿真結(jié)果數(shù)據(jù)插值到所述現(xiàn)場實測實時數(shù)據(jù)采樣點對應(yīng)的時間上，通過數(shù)據(jù)截取操作統(tǒng)一所述仿真結(jié)果數(shù)據(jù)與所述現(xiàn)場實測實時數(shù)據(jù)的時間邊界。

10、進一步地，所述通過得到的試驗標量場數(shù)據(jù)與所述仿真結(jié)果數(shù)據(jù)中的標量數(shù)據(jù)進行點對點比對，確定對應(yīng)的標量分布比對結(jié)果，包括：

11、通過得到的試驗標量場數(shù)據(jù)與所述仿真結(jié)果數(shù)據(jù)中的標量數(shù)據(jù)進行均方根誤差計算，確定所述仿真結(jié)果數(shù)據(jù)與所述現(xiàn)場實測實時數(shù)據(jù)之間差異的指標；

12、通過預(yù)設(shè)相關(guān)系數(shù)算法計算仿真標量場與試驗標量場之間的線性相關(guān)性，并通過最大偏差算法計算所述仿真標量場與所述試驗標量場之間的最大差異。

13、進一步地，所述在所述仿真模型中對相似區(qū)域進行平均標量處理，包括：

14、根據(jù)所述仿真模型中的測點三維坐標和對應(yīng)的標量測量值構(gòu)建測量值數(shù)據(jù)集合，根據(jù)所述仿真結(jié)果數(shù)據(jù)中的仿真有限元節(jié)點三維坐標和對應(yīng)的標量仿真值構(gòu)建仿真結(jié)果數(shù)據(jù)集合；

15、以所述測點三維坐標為中心、預(yù)設(shè)平均標量處理空間范圍門限值定義的空間范圍為包絡(luò)，在所述仿真結(jié)果數(shù)據(jù)集合中選擇處于該空間范圍的仿真有限元節(jié)點和其對應(yīng)的標量值，并計算所述仿真結(jié)果數(shù)據(jù)的平均值。

16、進一步地，所述將經(jīng)過所述平均標量處理后的仿真模型作為與試驗測點相匹配的空間點，得到對應(yīng)的標量比對結(jié)果，還包括：

17、基于所述現(xiàn)場實測實時數(shù)據(jù)按照所述仿真結(jié)果數(shù)中有限元位置進行三維線性插值，得到對應(yīng)的試驗值；

18、根據(jù)所述試驗值構(gòu)造試驗測量標量場，并根據(jù)所述試驗測量標量場進行標量場數(shù)據(jù)試驗空間匹配。

19、進一步地，所述基于所述現(xiàn)場實測實時數(shù)據(jù)按照所述仿真結(jié)果數(shù)中有限元位置進行三維線性插值，得到對應(yīng)的試驗值，包括：

20、根據(jù)所述仿真模型中的測點三維坐標和對應(yīng)的標量測量值構(gòu)建測量值數(shù)據(jù)集合，根據(jù)所述仿真結(jié)果數(shù)據(jù)中的仿真有限元節(jié)點三維坐標和對應(yīng)的標量仿真值構(gòu)建仿真結(jié)果數(shù)據(jù)集合；

21、根據(jù)所述仿真結(jié)果數(shù)據(jù)集合進行三維線性插值，得到對應(yīng)的試驗值。

22、進一步地，所述根據(jù)所述仿真結(jié)果數(shù)據(jù)集合進行三維線性插值，得到對應(yīng)的試驗值，包括：

23、遍歷所述仿真結(jié)果數(shù)據(jù)集合中左右有限元節(jié)點；

24、提取該節(jié)點坐標值，在坐標值的三個方向按照最近原則選取預(yù)設(shè)個數(shù)的試驗測點作為插值參考點進行三維線性插值。

25、第二方面，本技術(shù)提供一種標量場仿真與實時數(shù)據(jù)處理裝置，包括：

26、場景搭建模塊，用于將物理三維模型加載至預(yù)設(shè)試驗工位三維場景中并進行虛擬裝配，構(gòu)建得到試驗虛擬場景，在所述試驗虛擬場景中配置試驗參數(shù)，并進行測量通道的加載和關(guān)聯(lián)；根據(jù)用戶發(fā)送的試驗場景需求在所述試驗虛擬場景中采集現(xiàn)場實測實時數(shù)據(jù)，加載并解析與所述現(xiàn)場實測實時數(shù)據(jù)對應(yīng)的仿真結(jié)果數(shù)據(jù)；

27、分析比對模塊，用于根據(jù)所述現(xiàn)場實測實時數(shù)據(jù)與所述仿真結(jié)果數(shù)據(jù)進行標量場數(shù)據(jù)試驗時間匹配，通過得到的試驗標量場數(shù)據(jù)與所述仿真結(jié)果數(shù)據(jù)中的標量數(shù)據(jù)進行點對點比對，確定對應(yīng)的標量分布比對結(jié)果；選擇與試驗測點相對應(yīng)的位置作為與所述物理三維模型對應(yīng)的仿真模型節(jié)點的選取位置，以使所述仿真模型以與所述現(xiàn)場實測實時數(shù)據(jù)相同的空間坐標點輸出參數(shù)數(shù)據(jù)，在所述仿真模型中對相似區(qū)域進行平均標量處理，并將經(jīng)過所述平均標量處理后的仿真模型作為與試驗測點相匹配的空間點，得到對應(yīng)的標量比對結(jié)果；

28、仿真試驗?zāi)K，用于根據(jù)所述標量分布比對結(jié)果和所述標量比對結(jié)果修正所述物理三維模型在所述試驗虛擬場景中的仿真參數(shù)，并基于所述物理三維模型繼續(xù)進行仿真試驗，得到試驗全生命周期數(shù)據(jù)并進行文件歸檔。

29、第三方面，本技術(shù)提供一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時實現(xiàn)所述的標量場仿真與實時數(shù)據(jù)處理方法的步驟。

30、第四方面，本技術(shù)提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)所述的標量場仿真與實時數(shù)據(jù)處理方法的步驟。

31、第五方面，本技術(shù)提供一種計算機程序產(chǎn)品，包括計算機程序/指令，該計算機程序/指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)所述的標量場仿真與實時數(shù)據(jù)處理方法的步驟。

32、由上述技術(shù)方案可知，本技術(shù)提供一種標量場仿真與實時數(shù)據(jù)處理方法及裝置，通過根據(jù)現(xiàn)場實測實時數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果數(shù)據(jù)進行標量場數(shù)據(jù)試驗時間匹配，通過得到的試驗標量場數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果數(shù)據(jù)中的標量數(shù)據(jù)進行點對點比對，確定對應(yīng)的標量分布比對結(jié)果；選擇與試驗測點相對應(yīng)的位置作為與物理三維模型對應(yīng)的仿真模型節(jié)點的選取位置，在仿真模型中對相似區(qū)域進行平均標量處理，并將經(jīng)過平均標量處理后的仿真模型作為與試驗測點相匹配的空間點，得到對應(yīng)的標量比對結(jié)果；根據(jù)標量分布比對結(jié)果和標量比對結(jié)果修正物理三維模型在試驗虛擬場景中的仿真參數(shù)，由此能夠有效地將仿真數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)結(jié)合起來，以實現(xiàn)更精確的產(chǎn)品性能評估和優(yōu)化。