基于虚拟化技术的云仿真运行环境动态构建技术

为使得云仿真平台能够支持仿真用户快速、高效、灵活地获得个性化仿真服务,基于虚拟化技术研究了云仿真运行环境动态构建技术,设计了基于虚拟化技术的云仿真运行环境动态构建模型,研究了面向多用户的、以仿真模型需求为依据的云仿真运行环境动态构建的三层映射算法。最后通过一个应用示例说明了基于虚拟化技术的云仿真运行环境动态构建技术的可行性和有效性。     

基于云仿真平台的高可用技术研究

随着仿真系统复杂度日益增大,对可靠性要求也日益提高,为了保证仿真系统的可靠性和负载平衡,提出了一种基于高可用的云仿真平台框架,通过虚拟化和高可用技术的研究,按仿真联邦的需求设计和开发了云仿真平台的管理系统。在运行的过程中对仿真的虚拟系统节点进行迁移操作和模拟断网操作,实验表明了平台的可靠性和容灾性,从而保证了仿真系统高效稳定地运行。     

基于HLA的分布式仿真负载平衡研究

随着仿真规模的扩大，负载平衡问题成为基于HLA的分布式仿真所面临的最重要的问题之一，其性能直接影响到仿真的效率和正确性。有效的联邦成员迁移是解决负载平衡问题的关键。在对负载平衡问题和HLA深入研究的基础上，针对现有方法中存在的问题，提出了一个新的解决负载平衡问题的方法，仿真试验验证了该方法的有效性。     

普适化仿真网格中仿真服务迁移技术的研究

为了满足普适化仿真网格中节约网络带宽、资源配置优化和负载平衡、支持离线服务的应用需求,研究提出了基于移动Agent和上下文感知技术的仿真服务迁移机制.在实现上,定义了仿真服务迁移代理及其内部模块组成,设计了与外部环境进行交互的三类接口,设计了仿真服务和客户端与迁移相关的通用接口,实现了对仿真服务迁移全生命周期的管理;提出了一种基于上下文感知的仿真服务迁移策略.最后,给出了普适化仿真网格中仿真服务迁移的具体实现.     

并行分布仿真中负载平衡的调度算法研究

并行分布式仿真对复杂大规模动态系统的研究，以及探索其长远的应用空间提供了便利，近年来日益成为研究的热点。在并行分布式仿真中，资源的负载平衡对于维护长时间运行的分布仿真演练的高逼真性是十分必要的。首先分析了分布式仿真中存在的一些负载平衡问题，进而提出了两种负载平衡的方法，以及集中与分布两种实现方式；然后提出了一种具有启发式的征募算法，最后分析了负载监测及迁移策略的实现方法。     

Vega中云的仿真方法

比较了飞行视景仿真中几种常用的云模拟方法，分析了Windows平台上Vega中仿真天空和云的局限，提出了一种在Vega中基于非物理模型的模拟方法。该方法采用粒子系统实现，粒子为带纹理的多边形，并使用分段抛物线与随机量的叠加作为粒子运动方程。云层由大量粒子系统组成，并采用与视点相关的层次技术对场景中的各个粒子系统的粒子数量进行动态管理以减少计算量。最后给出了在Vega中的实现方法。     

分布式仿真系统socket迁移

在分布式仿真系统进程迁移中,除了要保存、恢复仿真进程本身的状态,进程之间通信状态的保存与恢复也是关键。通信状态主要包括两部分:进程IP地址以及进程间的交互数据。我们通过截获系统调用的方式,在用户空间完成了上述通信状态保存与恢复,实现了socket迁移。其中连接错误的监控通过心跳机制实现;进程的IP地址及交互消息被修改的系统调用透明的保存在checkpoint文件中;基于保存的上述信息,我们实现了联邦成员和RTI之间通信关系的恢复。测试结果表明该系统可以实现socket通信关系的迁移。     

迁移管分辨率和灵敏度影响因素的仿真研究

迁移管是离子迁移谱仪的核心部件,性能优劣直接影响仪器的好坏.分辨率和灵敏度是迁移管的重要性能指标,受到迁移管多个结构参数的影响.为了研究不同结构参数对迁移管性能的影响,为迁移管的设计优化提供指导,根据迁移管分辨率和灵敏度的理论,应用SIMION/SDS多物理场仿真方法对迁移区电场强度、离子门脉冲宽度、迁移管长度等因素进行了仿真研究.根据仿真结果,得到了上述因素对迁移管性能的影响趋势,得出了最优的参数设计.     

HLA环境下协同仿真的负载平衡方法研究

随着仿真应用领域的逐渐扩大和仿真对象复杂程度的不断增加,往往需要多领域模型的协同仿真才能达到仿真目的,基于接口的HLA仿真模式因其较好的可重用性和可扩展性而被广泛采用.但仿真规模的扩大易引起分布式系统中节点间负载的不均衡,因此仿真节点间的负载平衡操作十分必要.针对以往负载平衡研究中采用的固定阈值策略,提出了可变阈值策略,使负载阈值随负载变化而自适应地调整,并提出一种在联邦成员迁移过程中避免重复建立或断开TCP/UDP连接的迁移协议,以节省迁移的时间开销,实验结果表明改进后仿真效率有显著提高.     

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.     

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。     

一种基于云计算理念的网络化建模与仿真平台——"云仿真平台"

基于仿真网格[1]的研究成果,进一步提出了一种基于云计算理念的网络化建模与仿真平台-"云仿真"平台,讨论了它的研究背景、技术内涵、特色以及体系结构,并介绍了已完成的关键技术研究和典型应用示范系统.初步研究与实践表明:提出的"云仿真"平台能够进一步改善仿真网格对多用户在多粒度资源按需共享、协同、容错迁移等方面的能力,进而建立了一种新的建模仿真模式--"云仿真".最后给出了云仿真平台下一步的工作展望.     

可视化仿真的私有云框架研究

针对云计算与可视化仿真如何结合的问题,提出了一种通用于可视化仿真的私有云框架：由Intranet组成的私有云网络拓扑;由云授权、计算、可视化组成的交互模型;由基础设施层、仿真平台层、可视化仿真应用层组成的开放式平台;由VPN、组播通信、流媒体播放、网络规划组成的详细设计。进一步解决了多租户技术、资源调度、海量数据处理、大规模消息通信、大规模分布式存储等关键技术,设计了具有服务模式的仿真平台层组件,为基于云框架的可视化仿真奠定了技术基础。     

云仿真系统可信度评估问题探讨

云仿真平台支持“云仿真”模式,能够自动查找仿真资源、动态构建云仿真系统。由于云仿真平台具有按需构建仿真服务、多粒度资源共享等特点,云仿真系统的可信度评估工作在仿真资源的可信度、仿真子系统的可信度、仿真运行环境的可靠性等方面面临新的问题。从云仿真系统全生命周期角度,建立了云仿真系统的可信度评估过程模型和云仿真系统可信度评估指标体系,并给出了一种仿真资源排序评估方法,为云仿真系统可信度评估工作提供参考。     

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.     

地球云场景的模拟仿真

为了研究全球的大气运动情况,需要不断观察地球云层的分布状态和运动趋势。运用计算机技术建立了基于八面体剖分法构造的球面网格模型;以全球高程数据为基础进行了三维地球的模拟;利用改进的分形几何算法生成了逼真的静态与动态云图;通过球面纹理映射实现了云场景在球面上的融合;最终给出了逼真的全球云场景的模拟。仿真模拟算法在虚拟战场环境模拟和全球气象环境再现等软件中进行了应用,模拟仿真效果满足了系统的需要。     

基于元胞自动机的云层实时模拟

云层的实时模拟是构造真实的虚拟自然环境的重要组成部分.然而,外观形状的不规则性和物理形成过程的复杂性增加了云层实时模拟的难度.在分析和研究现有云层建模和渲染方法的基础上,提出了一种基于元胞自动机的云层实时模拟方法,该方法的核心是采用元胞自动机理论对云层建模,使用风力函数对云进行控制;综合单散射和多重散射的方法构造云的光照模型;利用连续帧之间的相关性实现基于视点变换的云层实时渲染, 并利用Murakami的元球方法计算云的密度分布.实践证明该方法可以实时模拟具有较强真实感的云层.