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联邦成员迁移机制研究

基于HLA的大规模分布仿真系统经常会出现负载不平衡的问题,严重地影响了仿真的运行效率,成员级别的迁移可以有效的解决这个问题.提出一种新的具有自动保存、恢复运行时状态功能的成员设计规范,并利用RTI已有的联邦管理的相关服务,设计了支持成员动态迁移的分布式仿真管理控制系统,并实现了基本功能.     

基于HLA的大气环境仿真联邦开发与应用

近年来,作为大气环境的公共代表,大气环境联邦已成为分布式虚拟仿真系统中必不可少的部分之一。基于HLA体系架构,首先从应用和技术角度对大气环境联邦进行了功能设计和需求分析,然后针对仿真想定生成、大气环境建模、大气环境数据存取与可视化等关键技术问题进行了深入研究,并给出了可行的技术解决方案。最后,开发完成了大气环境联邦原型系统,并给出了两个典型应用实例。仿真应用结果表明:所提出的关键技术解决方案切实可行,初步构建的大气环境联邦可靠、高效,为未来大气环境联邦的工程实现打下了良好的基础。     

基于HLA的水下对抗仿真想定生成与管理

针对基于HLA的水下对抗仿真中的想定生成与联邦管理(ScenarioGeneration&FederationManagement,SG&FM)需求,采用模块化及层次化软件设计方法,给出了SG&FM软件系统的结构;通过对战役军事概念模型的分析,研究开发了水下对抗仿真军事想定概念模型,给出了适应于水下对抗仿真虚拟战场环境的想定数据库及想定实体参数模型的标准化设计方法;解决了联邦管理与控制、二维态势显示、动态实体信息处理等相关技术问题,在此基础上,完成了水下对抗仿真SG&FM软件系统的设计与开发。     

HLA桥接多联邦系统时间管理策略研究

能够运行于广域网的桥接多联邦可以重用已有的HLA仿真系统，快速构建大规模分布仿真环境，扩大仿真应用范围。介绍了RTI时间管理机制；分析了桥接多联邦系统两种时间推进方式：联邦发起方式与桥接转换部件发起方式，给出了相应的结论；针对桥接转换部件发起方式，提出了基于LBTS的桥接多联邦时间推进算法，对于算法中涉及的时间推进约束条件及推进过程进行了研究。     

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.     

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。     

集群联邦的形成及时间管理算法研究

为了解决联邦聚类时产生的问题,提出了集群联邦的生成算法.同时,为了适应集群联邦的动态性,对HLA时间管理算法进行了改进.实验结果表明,该算法使集群间交互的数量减少,并提高了集群联邦运行的并发性.不足之处是,由于临界距离的计算是基于对联邦成员集群未来接近速度的预测,致使算法的可靠性不高.     

基于HLA仿真系统的实时性改进策略研究

HLA以其在可重用、互操作方面的强大优势得到学术界、工业界一致认可，而成为国际分布仿真的通用标准。但HLA／RTI在实时性方面的不足多少让人感到美中不足。文章研究了国内外几种RTI版本的网络数据的时延特性，总结了提高HLA／RTI实时性能的几种常用途径。在深入分析了RTI实时性能影响因素的基础上提出一种新的改进策略，该策略从仿真应用开发者的角度出发，设置管理节点对系统各个节点时间的同步推进进行协调。实验和应用结果证明，该策略简单有效，在一定范围内能较好地解决基于HLA仿真系统的实时性问题。     

构建可扩展的HLA联邦成员架构

在分布式仿真领域内,HLA机制使不同类型的联邦成员集成为一个分布交互的综合仿真系统,实现联邦成员在特定的联邦内即插即用,具有较高的重用性和互操作性。但是,这种以FOM信息为中心的联邦开发模式,使联邦成员在不同的联邦中实现重用性和互操作性能力受到限制。可扩展的HLA联邦成员架构,通过组合具有可重用和互操作能力的仿真模型组件来构建一个功能可定制和大小可伸缩的联邦成员,提高了联邦成员在不同的联邦中仍然保持重用性和互操作性能力。     

基于资源管理联邦的联合作战仿真平台研究

针对复杂综合战场环境中联合作战仿真资源协同和作战仿真任务动态生成等特点,提出了基于资源管理联邦(Resource Management Federation,RMF)的联合作战仿真平台结构,重点讨论了资源管理联邦的设计原理.资源管理联邦与对等的仿真联邦间构成了层次联邦结构,在HLA的范畴内实现了综合战场环境中资源的统一管理以及作战仿真联邦FOM和SOM的动态生成,并成功运用于导弹联合作战仿真系统中.     

HLA联邦互操作性校核与验证研究

互操作性是HLA联邦开发过程中必须解决的重要问题之一。本文对互操作性进行深入研究，给出了HLA联邦互操作性框架，对联邦的互操作性进行了分级描述；并且在该互操作性框架和联邦开发与执行过程的基础上，进一步给出了HLA联邦互操作性校核与验证的过程模型，用以指导联邦开发与执行过程中互操作性的评估。     

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。     

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.     

分布仿真的时间推进机制:HLA时间管理服务

ＨＬＡ（ＨｉｇｈＬｅｖｅｌＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）应能集成多种类型的仿真应用。为了确保事件发生的顺序或放松对顺序的要求而不影响仿真效果,ＨＬＡ建立了一个通用的时间管理机制,引进了四种消息传递顺序,使用了Ｌｏｏｋａｈｅａｄ来保证时戳顺序传递。本文分析了ＨＬＡ时间管理服务的任务、消息传递顺序、时间概念、Ｌｏｏｋａｈｅａｄ的含义和逻辑时间推进的服务。     

HLA/RTI时间管理算法性能测试

高层体系结构HLA(High Level Architecture)是美国国防部提出的建模和仿真的标准，时间管理服务是其中的重要组成部分。一个正确、高效的时间管理算法，是保证RTI产品时间管理服务性能优越的重要因素。提出了一套测试RTI时间管理的方案，试验了几种典型的RTI，并对这几种RTI产品进行了分析和比较。侧重于对基于CORBA、符合IEEE1516标准的RTI软件StarLink时间管理的功能测试和性能测试，实验结果表明，在高速局域网内，StarLink时间管理服务优于同类产品pRT11516。