可扩展建模与仿真框架(XMSF)综述

可扩展建模与仿真框架(XMSF)定义为一组基于web的建模与仿真的标准、描述(Profiles)以及推荐准则的集合。基于XML的标记语言、Internet技术与W eb服务将促进新一代分布式建模与仿真应用的出现、发展与互操作。XMSF并不是单一的体系结构,而是诸多Profiles的集合。XMSF涉及多个领域的知识,研究人员将其划分为三个主要的技术领域,分别是W eb技术与XML、Internet和Network ing、建模与仿真(M&S)。文章阐述了XMSF的概念,说明了每个技术领域面临的功能需求以及在技术上面临的挑战,并通过具体实例剖析了XMSF的思想,最后介绍了基于XMSF的HLA仿真。

基于XMSF的建模与仿真研究

继HLA之后,建模与仿真(M&S)技术如何发展,是当前仿真界正在考虑的问题。美国国防部(DoD)2002年提出了可扩展建模与仿真框架(XMSF)报告[1],对Web技术如何支持M&S进行了深入研究。这一框架使新一代M&S应用的可重用性和互操作性有了进一步的发展。本文阐述了XMSF的概念,在分析HLA缺点的基础上利用XMSF思想对HLA进行了完善,并且就如何利用XMSF进行大规模仿真开发做出了启发性的指导。

基于Web服务的武器系统建模与仿真

论述了基于Web服务的武器系统建模与仿真的结构及方法,目的在于促进可扩展建模与仿真框架XMSF在武器装备仿真中的应用。依照B/W/D三层体系结构,确定了应用层、服务层与资源层软件的主要组成。在对用户界面、Web服务器、仿真服务器、数据库及模型库接口的主要功能及开发方案进行分析的基础上,提出了建立武器系统论证支持、试验设计与鉴定、作战使用等仿真应用服务的实现方法,并应用于某型武器系统的研究。仿真结果表明,Web服务可以提高模型的可重用性及互操作性,为开展武器装备建模与仿真提供了新的技术途径。

基于Web服务的HLA仿真系统扩展研究

为了提高高层体系结构(HLA)下仿真系统的互操作性和可重用性,出现了将Web服务技术和高层体系结构相结合的建模和仿真应用。介绍了可扩展建模与仿真框架(XMSF)下Web使能运行支撑环境(RTI)的体系结构及其RTI扩展方法,还介绍了HLA接口规范层的扩展方法。通过基于Web服务的扩展,提高了HLA仿真系统的可操作性和可重用性,但是仍旧存在一些问题需要解决。

基于HLA的异构仿真系统的快速集成方法综述

仿真应用需求从过去的单系统仿真,发展到今天的多系统仿真和复杂系统联合仿真,且仿真系统对各自仿真平台的需求也有所差异,实现这些仿真系统尤其异构仿真系统的快速集成具有实际意义。主要论述基于HLA的异构仿真系统的快速集成方法,首先描述异构仿真系统实现快速集成的三种相关支持技术:代理技术、中间件技术和Web技术;接着详细讨论基于这些技术的不同实现方法,包括利用桥接成员实现多联邦互联,通过仿真系统框架中间件使仿真系统在异构仿真平台上实现快速集成,使用基于Web技术的XMSF使仿真系统成为松散耦合、面向组件和跨平台实现;最后总结这些方法的研究现状和各自特点。

基于SOA的仿真服务系统

分布式仿真技术的发展离不开Web技术的推动,当前也只有与Web兼容才能满足不同领域仿真应用的需求。当前Web领域正经历着深刻的变化,新标准和新技术不断出现,如何将Web领域的最新成果集成应用到建模与仿真系统中以弥补现有仿真技术的不足及提高仿真系统的能力是目前仿真技术发展面临的主要问题。Web服务技术是当今IT业的新兴力量,Web服务技术的成熟使面向服务的架构在企业级应用集成中得到了广泛应用。在详细介绍SOA及其实现技术Web服务的基础上,结合分布式仿真的特点提出了基于SOA的仿真服务系统的概念,为建立基于Web的建模与仿真系统给出了一种解决方案。

组件式仿真系统中基于Web的管理控制方法

介绍组件式仿真系统的结构和特点,提出基于Web的组件资源管理方法和组件式仿真系统管理方法。描述组件资源库的结构和仿真管理方法的工作原理,阐述仿真过程控制服务的设计思路和管控Web服务器的结构。分析结果表明,该方法能用于可扩展建模与仿真框架。

基于XMSF的舰船全数字仿真系统架构设计

论文结合舰船装备仿真训练的实际需求,针对现有仿真系统在配置灵活性、可维护性、可移植性以及可组合性等方面存在的问题,以可扩展建模与仿真框架(XMSF)为支撑技术,构建三层舰船全数字仿真系统架构,定义了资源层、服务层和应用层的具体内容,对资源层所涉及的资源进行分类并给出每类资源的含义。将服务层划分为基础服务子层和仿真应用服务子层,分别对其进行了相关说明。根据舰船仿真训练的具体使用需求,将应用层划分为教控台、操控台和功能台,并进一步按照部门、专业、岗位和舱室划分,便于实施全系统、分层次、分阶段的仿真训练,并在该框架基础上实现了某型潜艇仿真训练系统。

基于Web的作战模拟系统中数据共享方法研究

面向指挥一体化联合作战仿真,根据新一代可扩展建模与仿真框架标准的要求,将Web技术和面向服务的体系架构应用到分布式仿真系统之间的互联互操作已经成为一个新的潮流。首先介绍了传统基于HLA/RTI标准的作战模拟系统中数据共享的方法,分析了其实现的原理。针对其存在的不足提出了一种基于Web的作战模拟系统动态数据共享方法。重点阐述了动态数据共享方法原理,仿真数据代理(SimulationDataAgent,SDA)的结构、SDA的实现方法和主要工作过程等内容。最后给出了一个基于Web的作战模拟系统应用实例,总结了该方法的优点和发展前景。

拥塞控制模型在XMSF组播中的研究与性能验证

由于可扩展建模与仿真框架(XMSF)提出的整套方法是建立在与Internet相结合的性能基础之上的,因而底层网络提供的性能在XMSF中起着十分重要的作用。为了满足XMSF网络服务需求,需采用叠加组播技术提供多对多的通信服务,同时应使用拥塞控制机制以保证网络服务质量(Qos)。该文首先介绍了叠加组播的概念,同时和传统的IP组播进行了比较,然后给出了一种组播拥塞控制模型,并在MAX-PLUS代数基础上采用线性循环法,分析了该模型吞吐量的计算方法,最后通过仿真验证了该模型的可行性和灵活性。

MDA与先进分布仿真技术

针对仿真系统的互操作和可重用问题,介绍了OMG提出的MDA技术,在此基础上,探讨了MDA的技术、思想与HLA技术相结合的可能,并给出了建立MDA与HLA融合的技术途径,最后,基于MDA和Web技术,介绍了美军提出的新一代建模与仿真框架XMSF。

基于XMSF的仿真训练系统的研究与应用

介绍了可扩展建模与仿真框架(XMSF)的概念,提出了基于XMSF的某船舶动力系统电力传输与控制仿真训练系统的设计方案,分别从硬件和软件上研究了系统的体系结构以及所用到的关键技术,主要包括:数据表示、图形用户接口的描述和中间件的设计等。

基于XMSF的预警探测仿真系统

针对高层体系结构(HLA)在不同厂商运行支撑环境(RTI)之间交互问题,以及下一代分布式仿真标准可扩展建模与仿真架构(XMSF),提出了一种基于XMSF的预警探测仿真系统。首先,介绍了XMSF及其对HLA的扩展;然后,分析了预警探测仿真系统的功能需求,并设计了该系统的功能框架图;最后,分析了仿真模型、基于数据分发服务(DDS)的运行框架、桥接代理、基于Web服务的扩展等关键技术。

分布式仿真服务技术的研究

讨论了现有HLA(High Level Architecture)的不足之处以及Web Service技术。然后提出用Web Service封装RTI(Run Time Infrastrature),并整体介绍了经过封装的RTI。目的是把仿真封装成服务,以克服现有HLA的缺点。

基于XMSF的组播拥塞控制模型的设计与研究

采用叠加组播技术为XMSF提供多对多的通信服务,同时使用拥塞控制机制保证其网络服务质量。提出了一种新的组播拥塞控制模型,在MAX-PLUS代数基础上采用线性循环法分析计算了其吞吐量,经过仿真验证了该模型的可行性和灵活性。