基于HLA的仿真混合实时通讯网络的架构与研究

随着仿真系统应用的发展,计算能力需求的不断扩展,建立在DIS标准之上的分布式交互仿真在体系结构和技术上互操作性和可重用性方面的明显不足.传统基于通用的建模与仿真技术框架,即高层体系结构(High Level Architecture,HLA),能将更广范围的仿真系统集成到一个综合环境中,提供更大规模的仿真,而成为新一代分布式交互仿真体系结构,通过基于HLA为分布式交互仿真通过使用一个通用的技术框架和开放的标准,提供各种实现底层通信和基本功能的服务,包括发布/订阅机制、数据分发管理服务、时间管理服务、所有权管理服务等.不但满足仿真心痛的实时性需求,同时也确保了数据的安全性.其中,HLA的发布/订阅机制与数据分发管理服务可尽可能地减少成员收到不需要的数据和网络数据流量,均衡各成员的负载状况,有效地使用系统的通信带宽和处理机的计算能力来满足复杂分布式系统的可扩缩性.     

基于HLA的潜艇作战仿真系统时间管理研究

时间管理服务是运行支撑系统(run-time infrastructure,RTI)提供的6类服务之一,它按照高层体系结构接口规范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.针对仿真驱动的潜艇实装作战仿真训练系统,结合HLA时间管理常见问题,从开发基于HLA仿真应用的角度分析了时间管理机制,重点研究了潜艇作战仿真训练系统中的推演时间管理方法.     

基于HLA的智能仿真支撑环境研究

引入了分布式人工智能（DAI）中多Agent的概念，将HLA仿真技术框架和多Agent技术相结合，提出了一种具有智能特性的仿真支撑环境，实现了一个通用的Agent仿真对象模型，介绍了如何利用Agent通信语言KQML进行互操作的方法，描述了仿真系统的工作过程。     

HLA中基于Agent的层次过滤机制

数据分发管理是HLA接口规范中定义的六大服务之一。为解决仿真应用中网络带宽、处理资源受限和提高系统可扩缩性提供了可能。文章介绍了HLA中数据分发管理DDM的基本内容；研究分析了最新发展的基于移动Agent的实现方法，提出了基于Agent的层次过滤机制对其进行了改进，解决了仿真结点计算能力受限的问题。     

利用模型驱动体系架构开发分布仿真系统

作为现有分布交互仿真的标准，尽管HLA的原理非常优秀，但由于其实现上存在的一些问题，致使HLA的应用仅仅局限于军队的某些仿真领域。HLA所倡导的可重用性也受限于特定的仿真支撑平台，如果仿真平台改变，则现在基于HLA开发的仿真组件的可重用性将无法得到很好的体现。模型驱动体系架构(MDA)是对象管理组织(OMG)提出的一种先进的软件开发模式，其核心思想是将系统的行为逻辑模型与特定的目标平台分离，此模型仅需建立一次，然后可以重用于现有的或将来可能推出的不同的软件平台。将MDA技术应用到HLA将会带来诸多的好处。该文简要介绍了MDA的概念，阐述了MDA将会给仿真领域带来的巨大影响，最后给出了利用MDA开发分布仿真系统的一般步骤。     

一种基于HLA的交互式仿真框架及其应用

HLA提供了一个应用于建模与仿真的通用技术框架的描述，是目前国内外大规模分布交互仿真的趋势。但是在构建基于HLA的仿真平台时，大部分系统都是针对特定的仿真问题，平台的扩充性和重用性较差。该文针对构建基于HLA的仿真平台，提出了一种基于HLA的交互式仿真框架ISF。由于ISF没有局限于具体的问题，且充分考虑到扩充性和重用性，昕以在ISF上可以方便地构建一个解决特定问题的基于HLA的仿真平台。同时，给出了一个在ISF上实现模型联邦成员和视景联邦成员交互的仿真应用。     

基于HLA的仿真运行控制方法设计

仿真运行控制是仿真运行支撑平台的关键技术,大型复杂仿真试验需要将仿真运行平台部署在多个运行终端上,针对分布式网络通信的需求,基于HLA分布式网络通信协议,提出一种基于HLA的仿真运行控制方法;该方法基于HLA的6大标准服务设计了包括对象管理、试验调度、事件管理等功能的仿真引擎,并考虑终端的承载能力实现终端节点的分布式部署,在仿真试验运行过程中对系统运行状态和成员信息进行动态实时监控,较好地提高了仿真试验的运行效率。     

基于HLA的仿真系结构及调度问题研究

HLA是构造建模与仿真通用技术框架的起点和基础.文中结合最新的HLA/RTI 技术文献,提出了基于HLA的分布-集中式仿真体系结构,提供针对该结构的多级调度方案, 并给出了时间Petri网性能模型和分析.这个方案结合了尽可能快的分析型仿真成员和独立 时间推进的实时仿真成员对时间服务的要求,能解决连续系统综合仿真中的实时协同问题, 具有实现简单、便于控制、易于扩展等优点,对充实HLA标准的可操作性具有现实意义.     

基于HLA的电子对抗系统仿真平台设计

高层体系结构(HLA)建立了一个通用的仿真框架,以解决不同仿真器、模型之间的互操作及仿真组件的可重用性问题。该文应用HLA思想建立了基于HLA的电子对抗系统仿真平台,并讨论了平台的各功能模块及所用的关键技术,对其它领域内基于HLA的仿真系统设计和开发具有参考价值。     

开放网格服务体系结构OGSA及其仿真应用

该文对目前网格最新的体系结构一开放网格服务体系结构OGSA进行了介绍，该体系结构基于Web Selwices框架提出了一种网格服务结构的思想。OGSA的服务功能主要包括动态服务创建、服务发现、生命周期管理、注册和通知等。分布式仿真系统与网格有许多相似之处，同时基于HLA标准建立的分布仿真系统又存在着很多有待完善之处，所以提出将网格技术结合到仿真系统的设计中，建立基于网格的分布式仿真系统。基于OGSA的结构特点，这种新的仿真系统以建立标准的仿真服务为中心，同时实现了对仿真资源的动态分配和调度，增强了系统的可重用性和灵活性。     

HLA/RTI的数据管理方法分析

分布交互式仿真代表了仿真技术的发展方向。未来的分布式仿真是建立在因特网环境下的，减少网络负荷成为分布式仿真的一个重要课题。高级体系结构HLA是美国国防部提出的，在军事仿真方面有着广阔的应用前景。其目的是解决各仿真系统之间的互操作和可重用，HLA提供了声明管理和数据分发管理服务来进行数据的分发，使联邦成员只接收它感兴起的信息，从而减少上网的数据量。该文在对比HIA与DIS的数据管理方法的基础上，简述了DIS数据管理方法的特点及其局限，着重分析了HLA中的声明管理与数据分发管理的基本原理。     

Smart Time Management—the unified time synchronization interface for the distributed simulation

Distributed simulation is a widely studied technique for the networked virtual environment. Among existing technologies, High Level Architecture (HLA) establishes a common distributed simulation framework that facilitates the interoperability and reuse of simulation components. However, some HLA services are very low-level and difficult to use, especially when a simulation is designed using a particular time synchronization mechanism. This paper describes an agent interface called Smart Time Management (STM). STM is used to unify the time management services of the time-stepped, event-driven, and optimistic time advancement in HLA specification. The capabilities of the STM include the followings: taking over events timestamp tagging work, maintaining a look-ahead value, and unifying different time advance approaches provided by the HLA Run Time Infrastructure (RTI). In addition, it adopts the time warp mechanism for optimistic simulation. In summary, STM presents a unified and scalable middle layer to allow the user to construct an HLA federation with a unanimous time management interface when solving the synchronization issue. The presented middle layer enables the user to deploy the conservative and optimistic synchronization mechanisms in a unanimous way.     

HLA／RTI数据分发的概念

分布仿真的一个重要课题是要减少网络的负荷。ＨＬＡ提供了声明管理和数据分发管理服务来进行数据的分发、使联邦成员只接收它感兴趣的信息,从而减少上网的数据量。与ＤＩＳ中的广播分发比较,这种方式大大地减少了网络上数据的传送量。本文主要从时空两方面进行数据选择的角度。分析了ＨＬＡ声明管理与数据分发管理的基本原理。     

雷达电子战系统分布式仿真时间管理研究

主要目的是研究和实现高层体系结构(HLA)时间管理这一核心接口在雷达电子战仿真系统中的具体应用,从而提出雷达电子战仿真由单系统平台向基于HLA分布式平台转变的仿真方法.主要方法是通过对高层体系结构时间管理服务内容和算法的研究,并结合雷达电子战各仿真实体,尤其是相控阵雷达波束调度流程的实际特点,提出时间管理策略、时间推进机制等接口内容的具体实现.结合某防空武器系统给出了具体的仿真时间推进结果,从中可以得出结论,基于高层体系结构构建的雷达电子战分布式仿真系统的运行效率要优于单系统仿真.     

制导弹药飞行视景仿真系统的时间管理研究

时间管理是仿真系统的重要概念,也是RTI（运行时间支撑系统）提供的重要服务之一,它从时间同步方面保证仿真系统运行效率和逻辑正确性。一个仿真系统能否真实可信的再现实际系统,时间管理是一个关键的因素。该文结合时间管理特点,从开发基于HLA（高层体系结构）仿真应用的角度分析了时间管理机制,重点研究了制导弹药飞行视景仿真系统中的时间管理方法以及时间推演过程,为开发类似基于HLA仿真系统的人员提供了参考。     

关于HLA研究的几个问题

With the requh-ement of actual simulation application and the development of simulation standards, this pa-per analyzes HLA/RTI services characteristics, and then summaries the advantage and disadvantage of HLA. It is pointed out that RTI performance measurement and RTI to RTI communication protocol are urgent research projects of HLA/RTI.     

银河高性能分布仿真系统的设计和实现

面向新一代的分布交互仿真应用,设计并实现了一个基于ＨＬＡ／ＲＴＩ的系统－银河高性能分布仿真系统,该系统的高性能,先进性和创造性表现在,基于ＨＬＡ／ＲＴＩ的分布交互仿真软,硬件平台,基于数据过滤／组播的数据分发管理策略,物理和逻辑相结合的多种时间管理方法,基于ＭＰＰ机传输技术的多机系统强实时互连机制,多agent虚拟环境的多媒体表现技术,它可适用于强实时高性能单／多系统仿真,弱实时多系统综合仿真。     

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。     

由桥接成员构成的多联邦系统中的所有权管理

进行大规模仿真，尤其是广域网上的仿真演练，多联邦互连是必经之路。实现多联邦互连有多种方法，桥接成员是其中一种。该文首先对桥接成员作了进一步探索，然后对如何在由桥接成员构成的多联邦系统中实现所有权管理服务作了描述，最后对在多联邦情况下的所有权转移的协商问题作了讨论。     

A novel compact simulation interface specification

Although the HLA distributed simulation standard has been widely applied,the RTIs in accordance with the standard usually do not take full account of the reliability of more than 100 HLA services;as a result they cannot be effectively applied to an unreliable network.On the basis of usual management services of HLA,this paper proposes a 6-service compact simulation interface specification(CSIS).Unlike the HLA declaration management based on"class",CSIS directly deals with data,adopts the data filtering mechanism based on"channel",and has the same characteristics of interoperability,reusability and scalability as the HLA.In many cases,it can replace the HLA to develop distributed simulations in a simpler way.Aiming at the typical demand of joint simulation between land and offshore systems over unreliable network in various complicated meteorological conditions,YHChannel,an implementation compliant with CSIS,is introduced,which deploys two channel servers in land and offshore respectively.This paper discusses the solution of the reliability of every service in YHChannel,and brings forward a useful communication strategy for unreliable network,which can reduce packet loss rate as well as transmission time by compressing,merging and retransmitting data packets.The experimental results show that when the packet loss rate of an unreliable network is reduced to 20 percent,YHChannel’s packet loss rate will be very small and approximately equal to zero.These ideas about CSIS and the communication strategy in YHChannel can be widely used in the sea-ground-sky-space interconnection between distributed software systems.