DEVS/HLA分布仿真系统的时间推进方法研究

离散事件系统规范(DEVS)和高层体系结构(HLA)关注于不同的系统层次,将它们结合起来可以有效实现模型重用并利于仿真系统的校核和测试.DEVS/HLA分布仿真环境是将两者集成在一起的实现形式,该环境的核心在于如何利用时间管理服务在HLA分布模式下实现DEVS协议.在对DEVS/HLA环境的体系结构进行详细分析的基础上,详细研究了协调者控制和基于映射机制的两种时间推进方法,着重针对映射式方法提出了一种改进的时间推进算法,该算法能够为成员提供尽可能大的前瞻量,从而改进了DEVS/HLA系统的时间推进效率,算法的实际性能通过实验进行了验证.     

基于HLA的分布交互仿真程序设计

基于HLA的仿真系统开发是当前大规模分布式交互仿真领域一个重要的研究方向。HLA是分布式交互仿真的高层体系结构,它实现了仿真联邦的高层次的互操作和重用。本文介绍了基于HLA的餐馆联邦C 软件环境的编程实现,分析了程序设计中的几个难点问题,给出了程序的流程图,给出了程序运行的结果。     

HLA时间管理中死锁的研究

时间管理服务是高层体系结构HLA（High Level Architecture）的重要组成部分,而考虑不全面的时间推进机制和算法会导致死锁,进而导致整个仿真系统无法向前推进。从零前瞻量、时间管理策略、时间管理算法以及死锁的解除等方面对分布式仿真中的死锁问题进行了多方面的研究,探讨了死锁发生时系统所具有的一系列现象,论证了发生死锁和不可能发生死锁时的各类情形.讨论了死锁出现的原因,对Frederick算法及身高测量法存在的不足之处进行了修正,提出了一种严格序算法,并证明了这种方法不会产生死锁现象。在设计一个联邦时可考虑使盟员灵活地使用保守和乐观两种时间推进机制,并在对保守盟员计算GALT时使用序算法,这样就可以在仿真过程中有效地避免死锁的产生。     

HLA仿真联邦的时间管理性能预测模型

为了预测HLA仿真联邦的时间管理性能,衡量其并行性,首先提出了着色交互Petri网,建立了HLA仿真联邦的时间管理性能预测模型;然后,应用Stateflow实现了该模型,应用模型的运行结果定量地衡量仿真联邦的并行性;最后,通过在水声对抗仿真系统中的应用,验证了模型的有效性.应用该预测模型,仿真联邦能够通过采用提高并行性的参数与策略,实现时间管理性能的提高.     

HLA时间管理与PDES仿真算法研究

HLA的接口规范中定义了六类服务 ,其中时间管理服务是联邦成员间正确交互的基础。本文将对HLA/RTI时间管理 ,以及PDES的两种主要算法———保守算法和乐观算法进行研究 ,并对它们进行比较和分析。这两种算法也是作者已经实现的RTI时间管理中使用的算法。     

HLA联邦运行管理的分析与设计

联邦运行管理是实现HLA仿真系统的一项重要任务 ,它完成联邦执行的创建 /删除、动态控制、修改和状态保存、重演等功能。其中 ,创建MOM是实现上述功能的关键。首先介绍了MOM和联邦管理的内容 ,然后给出了FRMC的设计和实现方案 ,最后简要叙述了我们未来的工作方向。     

分布仿真系统中的时间管理服务研究及实现

分布仿真系统中的时间管理服务一直是实现中的难点和重点。LBTS计算和查询是影响时间管理的重要因素。分析了HLA/RTI中时间管理的实现机制，深入研究了在多线程RTI中时间管理服务的设计与实现。首先介绍了AST_RTI和时间管理服务设计思想。然后从支撑系统软件实现的角度研究了关键技术的实现，包括AST_RTI总体结构，多线程实现机制。提出一种优化的LBTS计算方法，降低了时间管理的通讯代价。将设计和算法应用在具有自主知识产权的AST_RTI中。多个工程应用系统表明了此实现有效提高了RTI的性能。     

航天任务系统仿真框架中的HLA时间管理

为了实现航天任务系统仿真框架中各组件的时间同步和组件间的协调数据通讯,分析了时间管理的特点和目标,设计了具有良好兼容性的时间同步管理策略.该策略运用事件驱动技术实现了时间步长在联邦范围内的动态选择,以多种推进服务组合的方式完成了组件间的时间同步和有序数据交换,并用petri网给出了联邦成员的推进逻辑图.分析表明,该策略实现了仿真组件时间同步策略的统一性和兼容性,促进了仿真组件的重用,在保证仿真逻辑正确的同时实现了系统的高效推进,对其它类似的分析仿真系统的时间管理具有一定的借鉴意义.     

基于HLA的维修保障仿真保守时间推进算法研究

高层体系结构(HLA)中的保守时间推进机制是以并行离散事件仿真(PDES)的保守算法为基础,而考虑不全面的时间推进算法会导致死锁。在维修保障仿真中,维修单元成员常常由于不满足保守算法而引起整个仿真系统无法向前推进。针对具有确定维修任务完成时间的成员不遵循本地因果约束条件的情况下,提出了强制时间同步法;针对具有不定维修任务完成时间的成员违反可预测性的情况下,提出了空事件法和任务阶段法。最终,通过实例验证了算法的正确性和有效性。     

一种基于双桥接器的分布仿真跨协议互连方法

基于分布交互仿真（Distributed Interactive Simulation,简称DIS）和高层体系结构（HighLevel Architecture,简称HLA）的跨协议互连技术是最近的研究难点和热点。讨论了DIS和HLA在分布交互仿真应用方面的特点,针对基于DIS和HLA的仿真系统间的互连问题,提出了一种基于双桥接器和Socket通信的分布交互仿真跨协议互连方法,其中包括DIS演练和HLA联邦间的实体协议转换、事件协议转换和时间管理策略等。应用结果表明,该方法在处理分布交互仿真系统的跨协议互连方面是可行的。     

改进时间管理机制的分布式仿真体系结构

在现有分布式仿真应用中,基本上没有使用HLA中的时间管理服务.其根本原因是HLA中逻辑时间的本质是具有语义的仿真时间,这给分布式仿真带来了性能减低、互操作性差等问题.为了解决这些问题,引入了与语义分离的固果时间的概念,用于确定消息间的固果关系,并为分布式仿真构建新的体系结构(称为Multi-Layer Architecture,MLA),其中的支撑平台是消息传输支撑平台(Message Transport Infrastructre,MTI).在MLA中,因果时间封装在MTI中,相对于联盟完全透明;而位于联盟中的仿真时间是一个整体,在联盟构建过程中决定采用哪种仿真时间管理策略.基于因果时间与仿真时间的分离,MLA能够对仿真数据进行多层封装和拆封,完全更新了联盟执行过程.MLA不仅有利于提高仿真应用的并行,还能够增加仿真模型的可重用性和互操作,而且可以使模型与不断进化的标准相适应.     

基于HLA的潜艇分布式作战仿真系统改造研究

潜艇分布式作战仿真系统是为作战系统开发、调试及验证提供较真实作战环境的大规模仿真系统。随着技术发展，如何将其改造成基于HLA，成为摆在人们面前的一个迫切问题。本文研究了基于HLA的改造方法，包括改造方案及关键技术。通过将原有基于UDP/IP的CAPI通讯接口替换为基于HLA的CAPI通讯接口，以及基于普通PC和地理信息系统Mapx开发全新导演台，成功实现了基于HLA的潜艇分布式作战仿真系统改造。     

HLA时间管理中死锁的解除

时间管理服务是高层体系结构HLA(High Level Architecture)的重要组成部分，而考虑不全面的时间推进机制和算法会导致死锁，进而导致整个仿真系统无法向前推进。讨论了死锁出现的原因，对Frederick算法存在的不足之处进行了修正，提出了改进的身高测量法，并证明了这种方法不会产生死锁现象。在设计一个联盟时可考虑使盟员灵活地使用保守和乐观两种时间推进机制，并在对保守盟员计算GALT时使用改进的身高测量法，这样就可以在仿真过程中有效地避免死锁的产生。     

一种新的离散事件仿真时间递进机制──混合时间递进机制

进行计算机仿真离不开时间递进机制。但传统的离散事件仿真时间递进机制却各有其不完美之处。本文分析了二种传统的离散事件仿真时间递进机制的缺陷, 并在此基础上提出了一种新的时间递进机制──混合时间递进机制。混合时间时间递进机制克服了传统时间递进机制的缺点, 效率高, 具有很强的灵活和适应性。能在精度和效率这对矛盾之间取得合理的平衡。     

HLA时间管理算法中输出时间的研究

时间管理服务是高层体系架构HLA(High Level Architecture)的重要组成部分.GALT(Great Available Logical Time)算法是实现时间管理服务的关键技术,而输出时间OPT(OutputTime)则是某些GALT算法实现的基础.不合理的输出时间算法所确定的GALT算法会违背HLA时间管理的原则或延缓联邦推进.通过对IEEE 1516[1]标准接口的分析,提出了一种符合IEEE 1516标准的输出时间算法,其它的输出时间公式可引为参考.     

基于HLA的分布式交互仿真系统的开发实例

在研究基于HLA(highlevelarchtecfure)的仿真应用系统的开发过程的基础上,以模拟一个交战双方地面装甲车辆的战斗场景为例,说明基于HLA的武器对抗仿真系统的开发过程和实现方法,并提出了一种系统安全实现策略.