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,提高了盟员间可的通信效率.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.     

面向虚拟仿真环境的RTI性能测试研究

针对虚拟仿真环境中RTI的性能需求设计测试指标,测试指标包括对RTI能够支持多大规模的分布式虚拟仿真进行的规模支持能力测试;属性更新延迟和交互的延迟更新;反映系统在单位时间内能够处理的最大容量的数据包的吞吐量测试;在联邦成员连续请求时间推进的情况下,RTI对其请求的响应时间的时间推进请求响应测试;联邦成员在占用一定的计算时间时,对系统其它性能指标的影响的基于盟员负载的真实仿真测试。对于上述测试指标,提出了相应的测试方案,通过对测试数据的分析比较不同RTI和盟员开发的实现方案如:RTI的体系结构、本地线程方式、数据传输的打包方式对RIT性能指标影响的定量分析,进一步提出得到满足分布式虚拟仿真环境要求的实时性RTI的技术实现方案。     

基于HLA/RTI的联合仿真建模技术框架

针对复杂系统仿真建模中存在的分布式交互、协同性及动态性等问题,分别着重研究了HLA/RTI、人工生命MAS、DEVS等仿真建模技术及其相互间的联合策略,在HLA/RTI高层软件体系框架下,以人工生命MAS为系统基本单元建模,以DEVS为系统基础环境建模,并在此基础上,提出了一种联合仿真建模技术框架,给出了在军事后勤保障仿真建模中的应用实例.     

HLA/RTI中分布资源的存取机制研究

HLA(High Level Architecture)作为分布交互仿真领域最新的技术规范，促进了不同领域、不同类型仿真应用的互操作与可重用，RTI(Run Time Infrastmcture)是HLA的软件实现，其运行效率直接影响仿真应用的整体性能。我们对RTI中涉及的数据资源进行了定义，探讨了资源管理所面临的问题，设计出高效存储、快速索引这些资源的存储方案，改善了RTI数据管理效率，并成功地应用于自行开发的分布仿真支撑平台AST—RTI中。     

面向对象的分布式仿真管理

在目前已有的两个分布交互仿真标准DIS和HLA的基础上,设计了一个不依赖于DIS和HLA/RTI的面向对象的仿真管理体系结构.为了满足仿真管理的实时性和可伸缩性,本文着重研究了以下一些关键技术:分布式数据收集和回放,分布式仿真数据库的设计和管理,以及分布式时钟管理.最后,针对不同的仿真管理模式,在性能和实现技术上作了较深入的分析和比较.     

Arena与HLA／RTI互连方法研究

Arena与HLA/RTI的互连问题本质上属于商业仿真软件包与HLA的互操作问题.根据互操作性参考模型IRM I层次互连的需求,在比较Arena RT模型及HLA联邦成员的执行流程的基础上,提出了将Arena模型连入HLA/RTI的通用方法,设计了适配器架构、接口及其与Arena模型和RTI的交互流程.实验结果表明了本方法在数据传输和时间同步方面的正确性.     

MATLAB与HLA/RTI通用适配器研究与实现

MATLAB具有的强大建模和仿真功能,并提供了友好的API接口。但是MATLAB本身并不支持HLA/RTI,无法直接参与基于HLA/RTI的协同仿真。本文从通用性角度提出了一种MATLAB与HLA/RTI通用适配器及其关键技术,并详细说明了通用适配器的原型实现。通用适配器可以灵活地将MATLAB仿真模型作为一个联邦成员加入RTI联邦中,参与协同仿真运行。该适配器的研究对于开发其他商用仿真软件与HLA/RTI的适配器具有参考价值。     

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的分布式组织活动建模研究

提出一种基于HLA的分布式组织活动建模方法。企业边界随着管理技术手段的进化在不断扩大,地域分散与组织活动并发是突出特点。HLA对分布和异构交互活动的时序处理等问题给出了解决方案,其中的RTI模型较好地解决了交互与时序处理问题。我们结合HLA/RTI规范与分布式组织活动特点,抽象了分布式组织中结点的活动模型,然后按照FOM与SOM规则,设计了分布式组织活动的联邦对象与仿真对象,并讨论了进行集成交互的方法。所设计模型为分布式组织管理仿真研究提供了新的途径。     

空间信息系统仿真框架研究

空间信息系统是目前科研领域的热点课题,由于它规模大、技术含量高使其理论分析和物理实验实现起来非常困难,提出了一种空间信息系统仿真框架的体系结构,采用基于高层体系结构HLA的分布交互式系统仿真方法设计了地面仿真演示验证系统框架,采用运行时间支持系统RTI负责整个仿真分布环境的交互问题。     

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。     

基于HLA/RTI的分布式交互仿真中的死锁问题研究

从避免死锁的角度出发,深入地研究了RTI实现中的保守同步协议,并分析了RTI中为预防死锁的发生所采取的策略。在HLA标准下,其中重要的一点就是通过引入Lookahead以使时间管理机制能够得到更多的信息,这样可以有效地解决保守算法中的死锁问题。但如果物理系统出现死锁,那么基于HLA/RTI进行仿真时,仿真系统还是会出现死锁。最后,以一个机床加工系统为例进行了仿真,证实了上述看法的正确性。     

基于HLA的实时仿真研究

服务,联邦成员依靠墙上时间(简称WCT)进行DR推算和接收RO消息,但这往往会引起因果倒置和逻辑颠倒。本文阐述了当前HLA用于实时仿真的局限性和存在的问题,分析了实时仿真的运行模型,针对HLA的实时问题提出了解决方案,并对HLA中接口规范进行了实时扩展,构想了一个实时RTI的体系结构。     

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。     

Web使能RTI关键技术研究

HLA由于缺乏与商业技术的融合等阻碍了它在商业系统中的应用,Web服务具有平台中立等良好特性,Web使能的RTI将能够促进HLA和Web服务的融合。基于互操作性分析,介绍了Web使能的RTI,设计了Web使能RTI的体系结构,分析了具体的技术问题及解决方案,实现了原型系统。实验显示,系统能够初步实现Web使能的RTI。     

RTI性能测试分析

运行支撑系统(RTI)是高层体系结构(HLA)仿真系统运行的核心支撑软件，RTI性能直接影响到仿真系统开发的成败。首先全面分析并定义了RTI性能；接下来从数据交换性能和RTI服务性能两方面深入研究了各性能指标的测试方法，以KD—RTI为重点介绍了KD—RTI、pRTI和RTI1．3NG—V6的部分测试结果，并对三者性能进行了比较分析。结果表明，KD—RTI符合软件开发的各项性能要求，能满足一般的实时仿真需要，在丢包率和数据传输速率方面具有较好的性能。     

将Simulink模型用于HLA仿真

介绍已有的在HLA仿真中重用MATLAB模型的各种方法，并分析了各种方法的优缺点，然后提出新的将Simulink模型用于HLA仿真的方法，即在模型中加入RTI接口模块，模型通过接口模块与RTI通信，当模型在Simulink环境中测试正确后，再使用Real-Time Workshop生成C＋＋代码提高运行效率。文章接着介绍RTI接口模嶷的实现技术，包括S-Function，数据的类型映射与打包解包，代码生成，RTI接口模块的自动生成等，最后对用RTI接口模块开发的联邦成员的运行效率进行了对比分析。