HLA运行支撑框架(SSS-RTI)的研究与开发

介绍了自行开发的一个高层体系结构 (HLA)的运行支撑框架 (RTI)系统 ,介绍了其开发的目标、总体结构、数据流关系以及实现过程中的关键技术 ,包括体系结构、线程模型、通讯方式、数据分布管理和时间管理算法 ,并对该RTI系统的应用作了简单介绍 ,最后描述了该系统未来的发展方向。

OO运行支撑技术在PDA手机软件平台中的应用

为增强软件的复用性、可移植性,缩短开发周期,面向对象的运行支撑技术是主要的实现途径之一。该文针对PDA手机领域提出一种嵌入式小程序运行支撑平台,并且对该平台的设计和实现进行了探讨并得出结论。

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。

分布仿真公共支撑平台体系结构研究

现代分布仿真应用的发展在系统集成、仿真应用间的互操作、仿真资源的可重用、系统规模的可扩展等方面对仿真开发活动提出了更高的要求。为满足这些需求,迫切需要建立高性能、安全、网格化、普适化的仿真支撑平台。体系结构的设计是实现公共支撑平台应该解决的首要问题。本文设计了层次式的分布仿真公共支撑平台,其包括是仿真资源环境、仿真支撑环境以及仿真管理环境,并且阐述了每一部分的具体内容与作用。

RTI系统时间管理算法研究

RTI是高层体系结构HLA的软件实现 ,它为分布式交互仿真提供透明的服务。时间管理是影响RTI系统高效运行的重要因素之一 ,本文结合并行离散事件仿真思想 ,深入探讨了RTI时间管理算法。该算法从系统可实现角度分别研究了时间管理中LBTS计算、死锁检测与解锁、成员时间属性改变以及Lookahead值改变等的有关算法。应用结果表明该算法有效提高了系统运行的并发度 ,RTI系统性能也得以明显改进。

HLA多联邦系统的实现问题研究

随着计算机、网络和仿真技术的不断发展,仿真需求和应用范围不断扩大。重用已有系统实现广域网(WAN)上的大规模分布式仿真演练已成为军事训练亟需解决的问题,而实现基于高层体系结构(HLA)的多联邦仿真系统的互连是当前的研究热点,其中应用桥接技术构建多联邦系统是扩大仿真规模的有效途径。研究了桥接成员和多联邦系统的设计与实现原则,并提出了分布式桥接成员(DBF)的概念。

桥接多联邦系统信息转发流程研究

高层体系结构本身的可重用性和可扩展性决定了可以将多个已开发的联邦进行互联,以快速地扩大仿真规模。实现多联邦互联有多种方法,桥接成员是其中一种。使用桥接成员可以支持具有不同联邦对象模型的多联邦间的互操作,进行多联邦间对象属性和交互的信息交换。文章对桥接成员的原理进行了分析,研究了桥接多联邦系统的信息转发流程,对桥接多联邦系统的联邦管理、声明管理、对象管理、时间管理、所有权管理服务给出了功能描述和用例。

基于HLA的地地导弹操作训练仿真系统设计

针对地地导弹操作训练的全天候需求,提出了一种基于HLA的分布式导弹发射操作仿真体系结构。在对各功能模块进行需求和能力分析的基础上,以组件重用和系统可扩展为目标,运用HLA分布式技术进行系统分析和功能划分,设计了联邦对象并实现了联邦开发,组建了分布式仿真系统,并就设计开发过程中的关键技术如联邦成员框架结构设计、FOM/SOM设计、仿真运行机制等分别做了研究。仿真结果显示该仿真系统设计合理、逻辑正确、组件通用性好。

桥接多联邦系统体系结构研究与应用

进行大规模仿真,尤其是广域网上的仿真演练,多联邦互联是必经之路。实现多联邦互联有多种方法,桥接成员是其中一种。体系结构的设计是桥接多联邦系统需要解决的首要问题,对于桥接多联邦这类复杂的仿真系统,统一的体系结构对于其开发和应用都是非常重要的。本文研究了桥接成员的逻辑结构,提出了集中式、分布式以及混合式的实现结构,描述了对等式桥接多联邦与层次式桥接多联邦的互联方式;然后探讨了桥接多联邦系统的构建原则以及信息转发流程;最后给出了桥接多联邦系统的参考用例。

基于HLA的地空导弹仿真系统设计

以雷达制导的地空导弹系统为仿真对象,运用HLA分布式仿真技术进行系统分析和功能划分,在对各功能模块进行需求和能力分析的基础上,以组件重用和系统可扩展为目标,设计了联邦对象并实现了联邦开发,成功组建分布式仿真系统。仿真结果分析显示,仿真系统设计合理,仿真逻辑正确,仿真组件通用性好,可定制性强。设计经验表明,系统分析与联邦对象设计是基于HLA的分布式仿真系统实现基础。

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。

导弹攻防建模与分布式仿真技术研究

研究防御导弹拦截过程,导弹攻防对抗仿真是评估导弹突防效能的重要手段,导弹作战仿真为效能评估研究提供平台。针对HLA仿真框架下导弹攻防对抗仿真过程,提出了攻防导弹建立模型,并且以S函数模块作为中间件实现了与RTI的实时数据交互,以进程通信中的共享内存和事件技术实现了联邦成员与Simulink上的模型之间的同步,提高了分布式环境下导弹成员的建模效率,解决了导弹模型如何与RTI实时数据交互的问题。仿真证明,以Simulink对导弹进行建模、以S函数模块作为中间件实现与RTI的数据交互能够提高建模效率,且满足分布式系统实时实现防御的要求。

装备分布式虚拟维修训练云仿真关键技术

传统分布式虚拟维修训练系统仿真任务和仿真设备耦合度高,系统仿真效率低,扩展困难;同时,作为分布式交互支撑的高层体系结构(HLA)和运行支撑框架(RTI)仅适用于局域网络,无法实现大范围的仿真资源共享和维修协同互操作。借鉴云计算和云仿真思想,提出了一种应用于装备虚拟维修训练领域的云仿真体系结构和框架实现方案;研究了面向Web服务的广域网RTI组件层次化体系结构,设计了基于Web服务的仿真邦员,实现了仿真过程监控和远程邦员任务迁移功能;基于最小调度法实现了仿真平台的动态负载平衡,研究了平台的可视化仿真功能和仿真数据的分布式存储技术。在此基础上完成了某型装备的虚拟维修训练网络化仿真开发,初步证明了虚拟维修训练云仿真的可行性和有效性。

分布式近地空间环境仿真

从近地空间环境对人类生存等的重要性方面阐述建立分布式近地空间环境仿真平台的必要性。为使其具有更好的可扩展性、可重用性以及互操作性,该文提出基于HLA的近地空间环境仿真平台联邦的基本框架,针对空间环境可能面对的主要对象,设计联邦中的主要成员。该方案可以实现联邦中各成员间的分布式集成,已应用于航天以及空间环境领域的实时仿真中。

桥接多联邦系统信息转发存在的问题及解决方案

进行大规模仿真,尤其是广域网上的仿真演练,多联邦互联是必经之路。桥接成员是实现多联邦互联的一种有效途径,其需要对高层体系结构(HLA)的6大类服务在多联邦系统间进行转发。HLA联邦成员的行为模式可以分为普适的、有选择的、有关存在的。结合联邦成员的几类行为模式,该文分析了桥接多联邦系统信息转发过程中可能存在的问题,并给出了解决方案。

地地导弹发射控制系统的HLA仿真设计

地地导弹武器系统较为庞大、造价昂贵且实战机会少。为了满足对其发射控制系统进行研究、评估和训练的需要,提出了一种基于HLA的仿真系统体系结构。在对系统各功能模块进行了需求和能力分析的基础上,以组件的重用和系统的可扩展为目标,设计各联邦成员模块功能,实现了联邦总体开发,成功组建了分布式仿真系统。并就系统开发设计过程中的关键技术,如系统总体框架、联邦成员规划、FOM/SOM设计、仿真运行等分别做了研究。仿真结果显示系统设计合理,组件通用性较好,为导弹发射控制系统的研究、评估和训练提供了一个良好的仿真平台。

HLA-RTI的可配置半集中式结构模型研究

结构模型的研究是RTI设计与实现的重点,对RTI的运行效率起到了至关重要的作用。本文对RTI的逻辑结构与体系结构进行了较为详细的分析,并在此基础上提出了HLA\RTI的可配置半集中式结构模型,分析了该结构模型的特点和优势,研究了可配置半集中式RTI在设计和实现中需要特别考虑的问题,为RTI的易控性、可扩缩性和健壮性设计奠定基础。

基于UML的HLA/RTI联邦执行管理的可视化建模

RTI是HLA体系结构中的重要组成部分,理解RTI所提供的各种服务函数之间的交互过程是个难点。该文运用了可视化建模语言UML对RTI的联邦执行管理进行了建模,提供了分析和理解RTI的新思路。该文介绍了新一代分布式仿真体系结构HLA的主要研究内容,阐述了RTI的功能和体系结构。对HLA/RTI的联邦执行管理机制作了重点分析,在Ra-tionalRose软件平台上对其进行了可视化的建模,给出了联邦执行管理的时序图。

JMASE与HLA仿真系统的互连研究

JMASE是一个建模与仿真的支撑环境,主要用于构建分析和测试领域所需要的工程级和交战级数字系统模型和仿真系统,它采用的是基于事件的仿真调度机制,通过端口消息进行通信。JMASE提供了灵活易用而且功能强大的开发工具、配置工具、执行工具和分析工具支持建模与仿真的全过程,还提供一系列的公共服务方便模型的开发,极大地促进了模型与仿真的重用以及互操作。该文在介绍JMASE基本概念、特点和功能的基础上,基于JMASE的事件调度机制和数据日志服务以及HLA的接口规范开发了一个JMASE-HLA框架,实现了JMASE仿真系统与HLA仿真系统的互连。

面向广域网的高层体系结构设计

针对传统高层体系结构(high level architecture,HLA)在解决大规模仿真问题时存在的不足,为实现HLA向广域网的扩展,提出了面向服务的运行支撑环境(run-time infrastructure,RTI)分层体系结构。将面向服务的体系结构(service oriented architecture,SOA)与HLA相结合,将Web服务技术应用于RTI,对涉及的Web服务提供组件、联邦成员设计等关键问题给出了设计方案,并通过实例在实验室环境下进行了仿真测试。测试结果表明,该设计能有效支撑广域网环境的分布式仿真应用。