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。

RTI中时间推进机制的研究

作为高层体系结构HLA的软件实现,RTI按照HLA接口规范的定义,提供了支持分布式交互仿真实现的服务。其中时间管理是一类很重要的服务,是为了保证正确地实现成员间仿真时间的协调推进和数据交换。通过一个具体的例子,对RTI中的保守时间推进机制进行了深入分析,并研究了时间管理中的LBTS的计算、避免死锁的策略等问题。

HLA/RTI下周期与非周期任务调度的实时性改进

为了把高层体系结构的标准应用到实时系统中,必须确保运行时支撑环境的实时性.联邦成员间相关的任务之间有优先顺序约束关系,在联邦成员内调度运行时较难提供可预测的响应,因而难以保证所有任务尤其是非周期任务的实时性.以任务调度理论的角度在联邦成员内部综合调度周期与非周期任务运行的D-EDF(Double-Earliest Deadline First)策略,既能舍弃部分冗余数据使周期性任务在截止时间前高效完成,又能调度非周期性任务规则的运行提高实时响应速度,使得联邦成员可以高效地处理有优先顺序约束关系的任务,进而改进了运行时支撑环境的实时性.最后证明了D-EDF调度策略的可行性.

基于HLA/RTI的联邦成员开发

介绍了新一代分布式交互仿真标准HLA的组成框架,着重分析了其运行支撑软件RTI所提供的功能，并结合代码讨论了利用RTI建立联邦成员的流程。

基于分布式共享内存的RTI通信机制研究

共享内存可以为运行于多核计算平台的进程间提供高效的通信方式,目前的HLA仿真运行支撑平台RTI主要采用基于TCP/IP的通信机制,不能充分发挥多核计算平台的核间高速共享内存通信优势。结合RTI体系结构和多核的通信特点,提出了一种基于分布式共享内存的RTI通信机制——SMCM机制,该机制为每个盟员设立一个独立的消息接收共享内存区域,发送盟员通过向接收盟员内存区写数据实现消息发送,并基于信号量机制实现盟员进程间访问控制,避免了共享内存访问冲突,提高了盟员间的通信效率。多核平台上的对象管理服务性能测试表明,与当前国际上普遍使用的pRTI相比,使用SMCM机制的RTI端对端通信延迟约为pRTI的1/3,吞吐量也明显高于pRTI。

HLA/RTI功能评述

高层体系结构ＨＬＡ为分布仿真提供了一种软件总线加软构件的技术框架，其软总线——运行支持系统ＲＴＩ提供了在分布环境中集成多种类型仿真应用的功能。本文在分析ＨＬＡ的基本思想与ＲＴＩ的作用的基础上，对ＨＬＡ／ＲＴＩ的功能进行了分类评述。并对未来基于ＨＬＡ／ＲＴＩ的分布仿真的特点作了初步的讨论。

高性能RTI自适应通信机制研究

为了提高HLA仿真系统在高性能计算平台上的运行性能,针对高性能计算平台的高性能层次式通信环境,提出了一种共享内存/IB/以太网自适应RTI通信机制———SACM机制,该机制能够根据通信双方所在节点的网络拓扑信息,自适应建立延迟最小的通信连接,实现共享内存、IB等高速互连及以太网互连的自适应选择。同时在该通信机制中,针对节点内高速共享内存通信需求,提出了一种面向多盟员互连的共享内存通信算法,有效提高了节点内盟员通信效率。对象属性值更新延迟测试结果表明,该通信机制可以有效提高RTI在高性能计算平台的通信性能。

KD-RTI软件的测试研究

作为高层体系结构(HLA)仿真系统的核心支撑软件,RTI的质量对系统的运行起着决定性的作用。对它进行全面测试是对其质量的根本保证。从功能(性能)指标、测试方法和测试结果分析3方面介绍了KD-RTI软件的测试,包括功能测试和性能测试,重点进行性能测试。还在相同的测试环境配置下,给出了瑞典的pRTI和DMSO的RTI1.3NG-V6的部分测试结果并加以比较。结果表明:KD-RTI软件符合软件开发的各项性能要求,并满足一般的实时仿真需要。而且,它还具有数据交换速率高、低丢包率、低时延等性能优点。

HLA/RTI中的时间管理机制分析

RTI是HLA的核心,时间管理服务作为RTI提供的六大类服务之一,按照HLA接口规范说明来管理各类消息的发送和接收,并协调不同的时间推进机制,以保证分布式仿真的逻辑正确性。详细描述了HLA/RTI的时间管理机制。

基于HLA/RTI的仿真系统设计

结合雷达电子对抗仿真实例，论述了基于ＨＬＡ／ＲＴＩ的分布交互式多机仿真系统的体系结构、底层通信网络、运行支持系统、仿真应用对象模型和仿真运行管理及其设计与实现问题。

HLA/RTI时间管理的一种优化算法

时间管理服务是HLA与以前分布式仿真标准最主要区别内容之一 ,也是RTI实现的重点和难点 .其性能直接影响到仿真的效率和正确性 .时间管理服务实现的关键是最大可用逻辑时间GALT的计算 .论文针对目前GALT算法存在的可能死锁问题 ,提出了计算GALT的递归式算法———R GALT算法和递归式推进检测方法 ,并给出了R GALT算法无死锁证明 .R GALT算法不但解决了时间管理实现中可能出现的联盟时间推进死锁问题 ,而且能够提高盟员时间推进的效率 .该算法在作者等人研制的遵循IEEE1 5 1 6标准的RTI软件StarLink中已经得到了实现 ,测试表明 。

基于协调组的RTI时间管理方法

针对目前运行支撑环境(RTI,Run-Time Infrastructure)时间管理方法中存在的时间推进效率低及网络带宽占用量大的问题,提出基于协调组的RTI时间管理方法并将其应用于BHRTI 2.3时间管理服务.将仿真系统中节点划分为不同的协调组并设置协调者,通过分组局部协调逐步达到全局的时间同步.实验结果表明,该方法在仿真节点时间推进速度及网络带宽占用量方面优于同等条件下的其他RTI时间管理方法.

几个RTI软件的测试与比较

HLA仿真系统能否正常运行,运行支撑系统软件RTI的质量起着决定性的作用。对RTI软件进行测试是其质量的根本保证。简要分析了RTI软件的各种功能指标和性能指标,并在相同的测试环境配置下,采用黑盒测试的方法详细地对国防科大开发的KD-RTI、瑞典的pRTI和DMSO的RTI1.3NG-V6三个不同版本的RTI软件进行功能和性能方面的测试,重点对RTI软件的性能进行测试,并对测试结果加以分析比较。测试结果表明:三个版本RTI软件的功能和性能都满足要求,而且在性能方面,KD-RTI具有数据交换速率高、无丢包率、低时延的优点。

基于HLA/RTI的随机服务系统仿真研究

设计了一个随机服务系统,并进行了基于高层体系结构HLA(highlevelarchitecture)/运行支撑系统RTI(runtimeinfrastructure)的分布式交互仿真的研究。在仿真中,对顾客的到达时间、离开时间与系统的仿真时间进行了分离,并利用RTI提供的deleteObjectInstance、removeObjectInstance和registerObjectInstance函数实现了顾客在不同服务员之间的转移。仿真结果表明了仿真方法的正确性。

基于HLA/RTI的分布式交互仿真系统中的信息交换机制

基于HLA/RTI设计了一个顾客/服务员仿真系统,结合RTI 1.3提供的声明管理、对象管理和时间管理等服务,就对象类和交互类及其属性和参数等信息交换机制进行了分析,并讨论了基于HLA/RTI的分布式交互仿真系统中可能存在的一种死锁问题。

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。

基于Lab Works、pRTI的水下战分布交互仿真系统开发研究

分析了构建水下多武器平台作战动态仿真使用的综合环境的需求和意义,提出采用基于高层体系结构(highlevelarchitecture,HLA)先进的建模、开发软件平台LabWorks、pRTI来构建一个开放式、可扩展的水下对抗建模仿真综合环境的构想。并以单潜和单舰水下作战对抗过程为典型实例,研究了仿真系统总体结构及功能需求,并对水下仿真系统的联邦成员开发过程进行研究。目前所建成的仿真系统已投入运行,达到预期设计指标。

HLA/RTI仿真框架中的坐标转换及其实现机制

为了保证分布交互仿真的互操作、可重用和时空一致性,应在仿真运行支撑环境(RTI)中提供不同仿真应用的坐标转换功能。文章首先分析了坐标转换的必要性,然后介绍了常用坐标系及其相互转换关系,最后探讨了HLA/RTI仿真框架中的坐标转换实现机制,重点解决了如何转换、何时转换、由谁转换、如何标示所用坐标系、如何调用坐标转换模块等问题,并建议在当前的对象模型模板(OMT)增加有关对象所用坐标系的说明。

面向装备体系对抗仿真的RTI关键技术研究

分析了装备体系对抗仿真的特点,指出了当前的高层体系结构(High Level Architecture,HLA)仿真技术在装备体系对抗仿真中遇到的技术问题;提出了高性能计算环境的HLA运行支撑平台(Run Time Infrastructure,RTI)设计,针对当前HLA运行支撑平台在体系结构、通信技术以及数据分发管理方面所面临的技术挑战,提出了相应的优化解决技术方案,最后以某装备体系对抗仿真为例,说明采用高性能计算环境的HLA仿真技术,为装备体系对抗仿真提供有效工具。

KD-RTI/DDM中的组播分配策略

组播技术的应用可以有效提高RTI的实现性能。介绍了组播分配的一般理论和实现方案,详细展示了KD RTI中的组播分配策略,讨论了组播应用过程中出现的问题,同时给出了解决方法。