联邦成员框架代码的自动生成技术研究

联邦成员软件的开发者面临着学习和使用RTI库的问题,大量低层接口的编程往往会使联邦开发者的注意力从联邦问题域转移到RTI技术细节上去.因此生成联邦成员框架代码的设计和实现可以大大降低成员软件开发难度,加快成员软件开发.该文通过分析联邦成员的程序流程和软件组成,采用面向对象的方法对联邦成员进行了抽象,设计了一些体现联邦成员特征的基本类,并基于这些设计实现了一种由HLA对象模型（FOM/SOM）自动生成联邦成员软件框架代码的方法.在RTI和实际的仿真实体模型间提供了一个抽象层,开发者不必考虑联邦成员与RTI之间的信息交换过程,只负责实现仿真实体模型的仿真功能,从而在成员级上实现了成员代码重用.     

基于桥接盟员的异类RTI和多联盟互连技术研究

高层体系结构(high level architecture,HLA)的互操作模式基于单一的联盟执行上下文,并未涉及不同RTI(run-time infrastructure)和联盟间的互操作及联盟级的互操作和重用 .提出一种基于桥接盟员的异类RTI和多联盟的互连体系结构,据此设计实现了RTIBridge桥接软件,详细介绍其软件结构以及其中的关键技术问题,分析了桥接盟员执行RTI服务的典型流程,提出一种异类RTI和多联盟互连开发和执行过程模型,最后进行了实验与结果分析 .     

通信和指控分布式仿真系统中的桥接成员设计

借鉴"桥"的设计思想,遵循高层体系结构(HLA)分布式仿真技术标准,建立了通信和指控一体化分布式仿真体系结构,研究设计了通信和指控一体化分布式仿真系统中的桥接成员,解决了桥接成员在高速传递异构RTI仿真系统间的交互信息时既高效而又不丢失有用信息的难题,并保证联合仿真时间的一致性.依据特定作战想定,进行了通信和指控一体化联合仿真实验,实验表明桥接成员运行稳定可靠,为实现基于DMSO RTI的通信仿真系统与基于pRTl的指控仿真系统互操作提供了一种有效的技术方法.     

空间科学与探测任务论证仿真系统的设计与实现

分析了空间科学与探测任务论证支持系统(SSDRSS)的功能和仿真需求,实现了可扩展的仿真系统体系结构设计.基于高层体系结构(HLA)的仿真实现采用了灵活的成员接口设计和合理的联邦成员划分,降低了扩展系统和开发新成员的复杂度.将该仿真系统的设计应用于双星科学任务论证中,实现了论证过程和设计结果的分布式仿真和仿真结果的对比分析,验证了设计的可行性.     

多核环境下面向仿真组件的HLA 成员并行框架

提出了一种面向仿真组件的并行联邦成员框架,以解决基于HLA(high level architecture)复杂仿真系统联邦成员开发的问题,并提升多核处理器环境下联邦成员的运行性能.并行联邦成员框架通过仿真组件的组合、装配来构建联邦成员.通过仿真引擎管理、数据分发管理、对象管理、组件管理服务和负载平衡功能,并行联邦成员框架为仿真模型构建了一个多核的并行执行环境,并确保并行成员能与RTI正确交互.通过实验来研究并行成员框架引入的额外开销,并比较并行成员和普通成员的性能.实验结果表明,并行框架能够充分利用多核处理器的计算能力来减少仿真系统运行时间,提高系统性能.     

利用KD-FBT实现基于广域网的HLA多联邦系统

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.KD-FBT软件的思路就是通过向导自动生成桥接成员,快速地将已有联邦进行互联.目前,KD-FBT软件已经成功应用于某基于广域网的大规模联合作战训练多联邦系统.本文对KD-FBT的设计原则、实现结构等进行了阐述.     

基于HLA的分布式仿真框架自动生成技术

针对基于HLA仿真应用系统开发中存在的计算模型程序与RTI服务程序的耦合问题,研究了基于共享内存和中断回调技术的解耦方法,进一步采用HLA仿真适配器对RTI服务程序进行封装,从而实现了计算模型程序与RTI底层服务程序的有效隔离。为提高仿真应用程序开发效率,分析了联邦成员中RTI服务程序功能需求,研究实现了仿真适配器自动生成软件。该软件可快速生成基于HLA的联邦成员适配器代码和执行程序,从而构建仿真应用系统分布式仿真框架。     

基于HLA的分布式仿真框架自动生成技术

针对基于HLA仿真应用系统开发中存在的计算模型程序与RTI服务程序的耦合问题,研究了基于共享内存和中断回调技术的解耦方法,进一步采用HLA仿真适配器对RTI服务程序进行封装,从而实现了计算模型程序与RTI底层服务程序的有效隔离。为提高仿真应用程序开发效率,分析了联邦成员中RTI服务程序功能需求,研究实现了仿真适配器自动生成软件。该软件可快速生成基于HLA的联邦成员适配器代码和执行程序,从而构建仿真应用系统分布式仿真框架。     

卫星编队飞行仿真中STK-RTI中间件的研究

卫星在编队飞行任务分析与可视化动态场景仿真,能使多颗卫星保持相对协同工作,但与外界交互集成能力较差。为了能够成为HLA(高层体系结构)的联邦成员,设计并实现了连接STK与RTI的中间件。通过相关分析设计了STK-RTI中间件的功能结构,采用服务转换机制建立了STK/Connect模块功能函数和RTI标准服务之间的映射关系,实现了STK和其它联邦成员之间的交互,并在编队飞行仿真中对中间件的可行性进行了验证,拓展了STK的使用范围。     

基于HLA的潜艇仿真时间管理研究

作为高层体系结构的软件实现,RTI提供了支持分布式交互仿真实现的服务.RTI提供的时间管理服务保证了正确地实现成员间仿真时间的协调推进和数据交换.潜艇作战仿真系统涉及的仿真节点多,仿真实时性要求高,各联邦成员之间的同步问题会影响到仿真系统的正常运行和仿真结果.通过分析RTI的时间管理机制,针对RTI技术在时间管理服务方面的特点和应用,探讨了使用保守时间推进机制的潜艇仿真时间管理的开发方法,并通过编程实现了仿真时间与墙钟时间的同步,保证了系统的真实性和可靠性.     

基于聚合体的联盟管理服务的实现技术

与传统的分布式仿真运行支撑平台不同，StarLink＋采用层次式体系结构的实现方法。由于层次式体系结构中需要多个RTI服务器在网络上协调一致地为大规模仿真提供服务，因而其实现较其它结构的RTI软件要复杂得多。为降低StarLink＋系统管理的复杂性，支持大规模仿真盟员的加入，论文提出了基于”聚合体”的联盟管理服务的实现思想，并基于该方法具体地描述了各个服务的实现算法。该技术能够大大地降低系统管理的复杂性，从而相应地提高仿真系统的执行效率。     

大型分布式仿真环境下的负载平衡策略

在大型分布式仿真环境下,仿真的顺利推进取决于每一个邦员的健康运行,负载不平衡会对仿真性能造成严重的影响。作为分布式仿真事实上的标准,HLA仿真框架主要关注于解决分布式仿真的互操作和可重用问题,而没有提供对可伸缩性、动态负载平衡以及容错的支持。通过分析HLA仿真框架的不足,提出了一个基于网格服务的先进分布式仿真框架GADS,并在此基础上设计了一个负载平衡解决方案,随后重点描述了其中的负载平衡策略和基于仿真代理的高效邦员迁移算法。利用在GADS框架中引入的仿真代理层,该迁移方案大大降低了迁移开销,并实现了真正的“免冻结”迁移。     

基于分布式对象的统一RTI接口设计与实现

统一的RTI接口是为了解决异构联邦成员的互操作问题而提出的,其设计目标是具有广泛的兼容性和可扩展性。该文介绍了分布式对象中间件及其接口定义语言,建立了RTI的分布式对象模型和接口抽象,探讨了统一RTI接口在集成不同语言和不同协议的联邦成员中的应用以及在层次式RTI中的扩展。     

基于HLA和Vega的空空对抗演练仿真系统

根据基于高层体系结构和Vega的虚拟战场空空对抗演练分布式仿真系统的设计需求,在扩展的PRPFOM基础上,使用VR—Link的API工具开发系统联邦和联邦成员。采用VR—Link技术设计并实现联邦成员间的同步和仿真进程控制方法。设计Vega导航器,完成导弹目标跟踪仿真演示并验证系统性能。     

基于HLA的卫星通信链路分布式仿真的研究

该文首先对HLA进行了概述。其次介绍了卫星通信链路仿真系统的功能，该功能是由10个模型构成的基础模块和应用模块实现的；在此基础上提出了一种基于HLA的卫星通信链路分布式仿真系统的设计框架，构建了由11个联邦成员组成的卫星通信链路仿真联邦，并较为详细地阐述了仿真系统的联邦成员的设计和联邦成员间信息交互的设计，给出了联邦成员间信息传递关系的示意图，较好地解决了仿真系统各功能模型的同步、并行运行的问题；最后通过仿真得出了有关结论，为卫星通信链路、通信网络的设计与性能评估奠定了基础。     

HLA联邦成员设计中同步问题的研究

基于HLA的分布交互式仿真是目前仿真领域的研究热点。由于HLA联邦是由多个HLA联邦成员协同组成的一个分步交互式仿真系统，所以在HLA联邦成员设计中必须考虑同步问题。该文系统分析了HLA联邦成员设计中的同步问题，包括联邦成员启动阶段的同步问题和仿真阶段的同步问题，并对相应的同步问题给出了非常实用的解决方法。     

VMIC下基于邦元范型的实体运行机制研究

分析了以以太网为平台,以HLA/RTI为基础的虚拟试验的局限性,研究了基于实时网络的虚拟试验系统的设计方法;针对参加仿真运行的模型多样性、复杂性和异构性导致的仿真集成问题,提出了基于模型封装器的分布模型集成思路,对封装器,模型接口,邦元之间数据交互等关键技术进行了分析与研究,并对控制模型进行仿真迭代的邦元使能程序进行了详细的阐述;设计并开发了基于VMIC反射内存网的虚拟试验实时系统(VVTRTS),对VVERTS的属性更新延迟性能指标进行了测试,与MAK-RTI做了比较,验证了VVERTS有着较小的属性更新延迟和较高的实时性;应用结果表明,该方案对实时性要求高的分布虚拟试验系统搭建具有一定的实用价值。