一种基于HLA Evovled的云仿真技术研究

针对现有HLA仿真资源难以与Internet共享使用的问题,借鉴云计算的思想,采用HLA Evolved相关的技术改进,提出了一种基于HLA Evolved的云仿真的体系结构和框架实现方案;研究了用于Web服务的RTI组件、模块化FOM/SOM对象模型和WSDL API函数等HLA Evolved技术,解决了基于多层语义的服务注册、发现、组合和平台的监控、预测及基于Hadoop的分布式存储、仿真技术;完成了一种战术通信网系统的云仿真测试实验,证明了基于HLA Evolved的云仿真设计方法的可行、有效。     

基于云计算理念的网络化仿真框架研究

针对传统高层体系结构HLA存在的不足,借鉴云计算的理念,结合HLA Evolved规范,采用面向服务的架构SOA,提出了一种基于云计算理念的网络化仿真框架,并对框架中涉及到的资源池构建、RTI服务化、联邦成员服务化、错误恢复策略以及仿真服务动态发现与匹配等关键技术进行了研究.初步实现了云计算、SOA与HLA的结合,提高了HLA的互操作性,扩展了HLA的应用范围,丰富了仿真系统的客错机制,解决了仿真服务的自动发现与匹配问题.通过一个实例进行了仿真测试,验证了框架设计方案的可行性和有效性,为大规模作战仿真的实现提供支撑.     

基于XML的HLA对象模型构建与表示方法

OMT是HLA规范的重要组成部分，目前OMT的交换标准是DIF格式。随着仿真的发展，需要使用更通用的XML文件格式，以满足对象模型的共享、重用和其它多种应用。在深入研究HLA OMT的结构与内容的基础上，提出用XML文件格式构建和表示HLA对象模型的方法，定义了该类XML文件统一遵循的模式文档。最后，给出基于以上研究成果的一个应用实例。     

HLA成员交互数据编码的C++通用实现方法

数据交互是HLA实现分布式仿真系统互操作的一个重要方面,正确的数据编码方法是联邦成员之间实现互操作能力,提高联邦集成效率的有效保障手段之一。首先在HLA1516 OMT规范的基础上,研究了规范定义的数据编码标准,分析了数据的分类、编码影响要素和预定义的编码方法;接着在此基础上提出了一种通用的数据编码方法(GDEM),不仅针对规范所描述的各种预定义的编码规则提出了相应的实现方法,而且还提供自定义的编码接口便于使用者的扩展,并通过该接口支持了HLA1.3数据编码的兼容;最后在应用上,与Encoding Helpers API方法和DTEL API方法相比,GDEM API方法在数据类型的声明、使用、语法表达和类型转换等方面,更为简单和易用。     

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。     

基于HLA的网格仿真服务支持研究

建模与仿真已经渗透到经济、国防、科学及工程的各个方面。随着仿真规模及复杂性的增大,需要大量的计算资源为其提供服务,网格为仿真应用、资源共享和执行提供了一个理想服务平台。提出了分布式仿真网格框架Grid-HLA,该框架遵守标准的HLA接口规范,使用Federate-Proxy-RTI体系结构及网格服务,从而屏蔽了仿真器、执行平台及其与RTI通讯方式的异构性,并支持联邦发现、仿真安全及柔性联邦结构,实现了HLA到网格环境的扩展。     

一种基于本体的HLA SOM构建方法

HLA(High Level Architecture,高层体系结构)是大规模协同仿真领域最流行的标准和规范,而大规模协同仿真往往涉及多个相对独立的子系统(成员),其互理解问题始终是制约HLA应用的核心问题之一.提出了一种针对HLA SOM建模的类FCA(Formal Concept Analysis,形式概念.分析)方法.该方法采用基于抽象本体的建模机制,类FCA的建模过程和基于扩展UML顺序图的建模方法.抽象本体根据应用上下文能够形成针对不同应用场景的应用本体,进一步提高了知识的重用度;本体模版存储了通用的协同本体一般架构和公理知识,有效提高了协同建模的效率;而扩展的UML顺序图能够对HLA系统的协同概念进行有效组织和建模.经过实例验证,该方法能够以一种用户友好的、有效、一致的方法支持跨学科的协同.     

基于基本对象模型的HLA仿真系统VV&A过程探究

基本对象模型(BOM)是SISO提出的标准化仿真模型组件的描述规范,基于BOM的HLA仿真系统可以从仿真模型组件层面上提高系统的重用性和互操作性.VV&A过程的探究有助于VV&A工作的开展和规范.介绍了BOM在HLA应用中的体系结构,并简要提出基于BOM的HLA仿真系统的开发步骤,最后对该类仿真系统的VV&A过程展开研究,重点研究了用户模型、仿真模型组件及联邦成员三者的V&V.实践表明:提出的VV&A过程切实可行,对VV&A工作起到了很好的指导作用.     

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。     

基于HLA的多分辨率建模框架的设计与实现

多分辨率建模技术用于解决不同分辨率模型之间的互连问题,是基于HLA的分布式仿真的关键技术之一。在简要介绍多分辨率建模相关概念的基础上,重点分析了基于HLA的多分辨率建模支撑框架MRMF/HLA(HLA-BasedMulti-ResolutionModelingFramework)的设计实现问题。提出了多分辨率建模框架的设计目标和总体思路,讨论了MRMF/HLA中FOM的设计、多分辨率建模基类和框架类的设计,给出了主要功能的实现原理和流程。最后给出了进一步的研究工作。多分辨率建模框架的实现不但可以帮助模型开发者快速、规范地进行多分辨率联邦的开发,而且为在RTI的基础上定义和实现某些扩展的公共服务提供了可供借鉴的方法。     

基于HLA的仿真网格系统设计问题

在分析主流仿真协议HLA的不足之处和网格技术特点的基础上，阐述了HLA仿真框架与网格技术相结合的可行性，论述了基于HLA的仿真网格结构及其系统设计问题。HLA同网格技术的结合为大舰模军事仿真活动的开展进行了有益探索。     

基于仿真网格的空地作战系统设计研究

网格是新一代信息基础技术,其目的是实现资源共享。根据现有的基于HLA构建的分布式仿真系统存在的缺陷,利用网格技术的优势研究并提出了基于负载动态信息的作业迁移策略,将过载节点上的进程迁移到合适的其它节点上运行。以空地作战对抗系统为例,通过构建分布式仿真系统负载平衡模块实现了分布式动态调度,并阐述系统总体设计的实现方法。实验表明所提方案有效可行,系统动态性能得到明显改善,为提高分布仿真中资源利用效率和扩大仿真规模提供了一种可行的方案。     

基于HLA的军机协同对抗仿真系统网络延时研究

针对军机协同对抗仿真系统结构复杂和实时性高的要求,研究了通过使用协议转换程序构建的由多联邦成员组成的复杂的基于HLA的军机协同对抗仿真系统。分析了单机武器平台系统的时间延迟和军机协同对抗仿真系统中数据传输的时间延迟问题,提出了一种综合估算全系统延迟的方法并给出实验测试方法和结果。     

HLA仿真应用中链表类数据结构的传输技术研究与实现

基于HLA的分布仿真应用中常常会有大量的数据需要通过RTI进行传输.介绍了在使用RTI编程中常用的数据传输方法并分析了这些方法的缺点.为了在仿真程序的编程实现中可以较为方便的实现复杂类型数据的批量传输,同时也避免编程时的重复工作,论文提出了一个编程接口规范,并按照此接口规范用C 实现了可直接通过RTI传输的链表类,这样使得在编程中可以用统一的形式,便利地批量传输复杂类型数据.     

潜艇综合训练仿真系统HLA联邦设计与开发研究

为了构造潜艇综合训练仿真系统更为合理的体系结构,增强联邦各仿真部位和控制部位的可重用性和互操作性,在技术手段上保证潜艇综合训练仿真系统的开发水平和训练质量,结合潜艇部队装备发展和作战训练实际,针对仿真驱动的潜艇实装作战训练仿真系统,基于高层体系结构(HLA)机制,结合HLA接口规范所提供的六类服务,重点研究潜艇综合训练仿真系统联邦的设计与开发过程等内容。     

一种新型的分布协同仿真系统—“仿真网格”

简要介绍了作者研究开发仿真网格的研究背景,提出了仿真网格的技术内涵、体系结构和目前的实施方案;进而结合近几年的研究进展,较为详细的介绍了阶段性研究成果,包括已完成的仿真网格原型系统Cosim-Grid 1.0v、攻克的部分关键技术和仿真网格Cosim-Grid 1.0v的典型应用示范系统.初步研究与应用表明:(1)提出和开发的仿真网格是一种新型的分布建模与仿真平台,它能克服传统网络化建模与仿真平台在仿真资源动态共享、自组织、协同能力和安全应用机制等方面的局限性,能支持"仿真系统工程"的实施,能扩展分布仿真应用的模式,为协同仿真应用提供新的途径;(2)开发的仿真网格原型系统Cosim-Grid 1.0v在体系结构,门户技术、基于WEB的RTI、服务虚拟化、基于语义的模型资源发现等技术方面有新意;(3)坊真网格是一类具有特色的网格,它拓展了"网格"在具有时、空一致性要求的分布、异构资源(服务)协同工作方面的能力.最后,给出结论和下一步的工作展望.     

Petri网分布式仿真中的冲突问题及解决方法

Petri网是一种强大的建模工具,由于其并发的特性,很适用于采用分布式仿真技术以提高其仿真效率。冲突是Petri网仿真中一种常见现象,串行仿真下,冲突有很多成熟的解决方法,而在分布式仿真环境下,各个仿真成员信息的不完整性为冲突的解决带来了困难。给出了一种基于高层体系结构(HLA)的Petri网分布式仿真中冲突问题的解决方法,通过引入一个特别的联邦来预测、检测和消除可能出现的冲突。实验表明这种方法能有效解决分布式冲突问题。     

基于HLA的柔性仿真重演工具研究

对于仿真系统的开发、调试、评估与分析,尤其在军事演练仿真中,仿真过程的重演是一个重要的手段或辅助工具。针对不同规模的仿真系统、不同的用户需求以及工具自动化的考虑,开发了基于HLA的柔性仿真过程重演工具HIT-Replay,包括数据记录器、仿真重演器、二维/三维显示及数据合并与分析工具,实现了仿真独立,重演过程中动态数据定位,DVD式重演控制以及自动重演等功能。并可根据不同的使用需求选择集中式或分布式重演,部分或全部重演,在线或事后重演。对部分重演的实现、分布式重演中的时间同步及重演回退方法等进行了深入的研究。     

从HLA对象到关系数据——HLA仿真中的通用数据库交互

针对传统HLA仿真数据库在设计、实现和应用方面通用性的不足,基于关系数据库,提出了一种适于HLA仿真应用的通用数据库交互方法,研究了HLA对象模型与关系数据模型之间的一一映射和相互转换问题,设计并实现了通用HLA仿真数据库的结构模型及其数据访问模式.该方法能够适用于多种平台、程序设计语言和数据库管理系统,实现了通用性.最后介绍了该通用数据库交互方法的应用情况.     

基于HLA的航天任务仿真系统

以组建具有良好可扩展性和可重用性的仿真系统为目的,在HLA分布式仿真技术的基础上,采用面向对象的建模与仿真技术分析并设计了分布式的航天任务仿真系统。系统由控制中心,测控站,航天器和视景显示四类联邦成员组成,控制中心和测控站构成虚拟的航天测控网,完成对航天器的监测和控制,仿真结果通过视景联邦成员用3D图像表现出来。在对仿真系统不作任何修改的情况下,加入不同个数的航天器联邦成员,能够完成诸如单个航天器入轨和卫星星座等的航天任务仿真。在此仿真系统的基础上,通过扩展和重用,可以方便的组建特定目的的其它航天任务仿真系统。面向对象的建模与仿真技术应用于空间总体技术仿真是一种新方法,有利于更大规模的系统集成,也便于仿真组件的发展与重用。