基于HLA/RTI的CRH2列车协同仿真接口网关设计与实现

以CRH2型高速列车为参考模型,采用多学科协同仿真的方法,对高速列车综合仿真平台和列车通信网络仿真平台之间的接口网关进行分析和研究,提出构建基于HLA/RTI(高层体系结构/联邦运行支撑环境)标准的综合仿真平台与通信网络仿真平台相匹配的接口网关,使得网络仿真平台作为一个联邦成员加入联邦执行中,参与协同仿真。基于HLA/RTI对综合仿真平台中的司机控制台系统和牵引传动系统进行仿真模拟,验证了该接口网关的有效性。     

基于HLA/RTI的音频联邦成员的开发方法

新一代的分布式交互仿真标准高级体系结构/运行时间结构(HLA/RTI),为联邦成员的互操作制定了框架.针对分布式虚拟战场环境中音频流多点传输这一仿真应用,将音频流传输作为一个联邦成员,定义了音频联邦成员的仿真对象模型,并通过RTI的API函数实现联邦成员交互的过程.因此,RTI可以作为应用层协议,实现并控制音频流在分布式交互仿真环境下的多点传输.     

基于网格的联合仿真平台

针对仿真运行支撑环境的网格化问题进行了研究.摒弃单一运行时支撑环境(RTI)网格化研究模式,从多个RTI入手,研究RTI服务资源在广域网上的共享、协作与调度等问题;将多个RTI服务资源统一管理,形成RTI服务联邦,利用心跳机制保证每个RTI服务的有效性,同时设计专门的调度方式保证RTI服务负载能力.开发了一种基于网格联合仿真平台,理论分析和实际测试表明,本平台解决了单一RTI瓶颈问题,实现了RTI资源在广域网上共享,为进行大规模、多联邦复杂仿真系统提供了良好支持.     

基于语义互操作的动态协同仿真平台

为了使协同仿真平台支持语义级别的互操作,支持联邦结构的动态调整,增强仿真运行时平台对人员参与的开放性,减少仿真迭代次数,该文提出了一种基于语义互操作的动态协同仿真平台,重点研究了其中的索引-应用联邦架构技术,支持语义互操作的运行支撑系统(runtimeinfrastructure,RTI)和仿真中间件技术,及通用自适应的仿真监控技术等关键技术。应用该协同仿真平台建立了高速列车动车组检测列车的协同仿真联邦,2个仿真案例表明本平台提高了协同仿真过程的灵活性与适应性,验证了其有效性。     

基于HLA/RTI分布式协同虚拟实验室设计

基于HLA/RTI、建模语言RVML、JAVA语言和外部创作接口EAI等分布式协同虚拟实验室的相关技术,提出分布式协同虚拟实验室的结构设计、学生成员设计、虚拟场景设计和成员间协同控制设计等方案.分布式协同虚拟实验室的设计采用HLA/RTI的技术框架支持,降低了系统的开发难度.     

车路协同系统仿真实时性优化方法

为了研究车路协同系统的仿真关键技术并构建车路协同系统仿真平台,针对车路协同系统仿真平台中的联邦成员间实时性问题,提出基于PTP(precision timing protocol)协议的高精度仿真主动时钟同步方法。讨论车路协同仿真联邦中各个联邦成员的时间管理策略,并基于时钟同步方法测试2种信息交互策略下的系统延时,提出车路协同系统的信息交互改进策略。仿真测试结果表明:平均同步时钟误差为5.69μs,有效解决了各个联邦成员间的时钟同步问题;仿真系统中1级和2级系统从节点平均仿真延迟为0.77,1.02 ms,较好满足车路协同系统仿真需求。     

基于HLA的多传感器舰船导航分布式仿真平台

根据基于高层体系结构的多传感器舰船导航分布式仿真平台的设计需求,在联邦对象模型的基础上,使用VR-Link的API工具开发系统联邦和联邦成员．基于VR-Link设计并实现联邦成员间的通信和仿真进程控制方法．基于VC＋＋设计多传感器舰船导航设备,将多传感器数据采集、信息显示、存储及数据处理集成在一起,具有友好的人机界面,方便进行维护和实现功能扩充．     

基于HLA的无人战斗机巡航高度仿真系统设计

基于HLA(High Level Architecture)提供的通用框架和开放标准,对无人战斗机的仿真方法进行了研究,介绍了无人战斗机作战仿真系统联邦结构,给出了联邦对象模型/成员对象模型设计和时间管理方法,从实时RTI终端系统、通讯保证体系和增强型可预测的RTI服务等3个方面,解决了该半实物仿真系统的实时性要求,建立了影响巡航高度因素的数学模型,对各因素进行了详细的分析,并通过软件在整个系统中实现了各联邦成员。根据仿真流程,采用M KTechnologies公司的M K RTI,借助Visual C 6.0实现联邦仿真平台的设计。通过对无人战斗机巡航高度的仿真可知,结论真实可信,丰富详实,该系统为下一步完成无人战斗机作战任务的模拟奠定了理论及应用基础,并为今后类似仿真系统的研制提供了借鉴。     

多机协同的分布式海上攻防视景仿真

基于高层体系结构,构建了在分布式网络环境下多机协同的海上攻防对抗仿真系统.根据舰载反舰导弹的攻防过程设计仿真模型.为逼真描述作战环境和态势进行视景仿真,采用改进的快速傅里叶变换算法进行海浪建模;利用粒子系统的基本原理,结合OpenGL的纹理映射技术,实现动态爆炸模拟.根据仿真模型设计各联邦成员,将三维视景仿真作为联邦成员加入仿真系统的联邦执行以实现多机协同渲染,从而大幅度提高了显示帧率,并使视景仿真可灵活扩展.     

基于HLA／RTI的卫星组网仿真的研究

设计了一种基于HLA／RTI的卫星组网仿真平台,该模型中卫星节点、链路计算、路由计算等被划分为功能独立的联邦成员,使得该平台具有一定的扩展性。同时给出了卫星组网的各联邦成员的模型、联邦FOM结构,并给出了仿真流程。该仿真平台为卫星网络技术的进一步研究提供了平台基础。     

复杂产品协同仿真中基于范畴论的语义本体集成

复杂产品协同仿真往往涉及不同学科的多个子系统。为提升协同仿真过程中的语义一致性,该文基于范畴理论,提出了一种形式化的、能集成多类异构领域本体的本体集成方法。在高层体系结构(high level architecture,HLA)的框架下,该方法重用已有的协同仿真领域本体,将领域本体作为本体范畴的对象,在多个领域本体的基础上创建一个语义统一的联邦本体。理论上证明了该方法形成的联邦本体是范畴论意义下的一个推出,通过该方法形成的联邦本体是各领域本体集成的最小集。建立了基于该方法的复杂产品协同仿真平台,结合具体实例验证了该方法创建的联邦本体能有效地集成各领域本体,实现参与复杂产品协同仿真的各成员间的互理解。     

基于异构环境的分布和并行处理平台FBPT

该平台是一个分布式、异构性、跨平台、多功能的网络应用开发平台，采用了一致性平台开发技术、多粒度并行化分析和调度技术、Internet上的多服务器技术、Internet／Intranet信息查询和挖掘技术以及多媒体协同软件开发技术，提供了在异构环境下的一致性通信机制、并行文件、协同调度，     

移动Agent在分布式工作流管理系统中的应用

分布式网络环境的异构性阻碍了工作流管理系统中任务进程间的协调与互操作，为有效实现了工作流在分布计算环境中的协同工作，本文在分析分布式工作流管理系统特点及CORBA，Agent技术的基础上，提出一种基于CORBA通信平台、多Agent协同工作的工作管理系统，主要涉及分布工作流系统的执行结构，CORBA服务框架，多Agent协作系统组成与通信、以及移动Agent的运行和通信机制，通过移动Agent在CORBA中的引入增加了系统智能性，自主性，从而便于协同处理开放分布式环境下工作流应用开发，优化企业资源和推进业务流程重组。     

HLA 分布仿真扩展研究

分析HLA 扩展研究现状,针对HLA分布仿真互操作和重用的两个典型问题,结合Web 服务技术,将 传统HLA仿真应用框架进行去耦处理,提出一个HLA 分布仿真扩展体系结构,基于pRTI 和AXIS 引擎实现原 型系统,通过实例详细说明RTI 服务的封装部署以及RTI API 调用到SOAP 消息的映射。该扩展设计能够封 装原有的RTI 库;将传统的HLA 分布仿真应用扩展到广域网环境;具有广泛的兼容能力,可以支持不同的系 统平台,实现松散耦合、跨平台的分布式仿真系统。     

军用仓库可视化仿真的一种实现方法

战时装备保障系统由装备保障指挥中心、修理机构、仓库、运输分队构成.给出了装备保障仿真系统的结构,分析了仓库联邦成员的功能设计,并基于HLA/RTI设计了仓库联邦成员的SOM,并通过VR-Link、PVD、VC＋＋、Access,实现了仓库的可视化仿真.     

支持成员动态重用的HLA/RTI扩展

该文分析了当前HLA成员重用性低的原因,研究了支持成员重用的RTI扩展框架。该扩展框架在HLA/RTI标准框架上,增加一个自适应的中间映射层,可实现不同重用场景下成员固化SOM到联邦FOM间的映射与管理。中间映射层的关键是映射模型构建,该文建立了消息映射算子元模型,实现了映射模型的动态构建,基于自适应中间映射层的RTI扩展框架可有效提高成员重用性,成员在不做改动的情况下,能正确加入到新联邦中运行。实验结果表明了本扩展框架的可行性和有效性。     

分布式多媒体协同编著系统的设计与实现

计算机支持的群体成员间的协同和交互是当前国际上计算机研究领域的前沿课题之一。分布式多媒体协同编著系统实现了多个用户在分布式环境下通过协同工作完成多媒体电子图书从编辑制作、协商、讨论到修改完稿的全过程，提供了同步和异步两种协作模式，允许多个用户在共享窗口对同一多媒体文档进行评论和批注，并提供语音的实时交互和视频图象的共享。它由通信服务、协作代理、任务代理、著作库管理以及多种协同应用构成，软件接口符合工业标准，具有开放性、通用性和方便性等特点。其通信部分采用了基于流量的反馈机制，能够有效地利用和适应网络的带宽。该系统在计算机支持的协同工作支撑平台与应用及综合业务多媒体通信终端与系统两个国家重点科研项目中得到了成功的应用，作为一个协作平台，还可用于协同设计、协同诊断等场合。     

通用分布式仿真环境研究

高层体系结构（HLA）正在逐步成为下一代分布式仿真的基础体系结构，各种基于HLA的仿真对象／模型以及不同版本的运行时基础结构（RTI）也正在积极地开发中。分析了不同版本的RTI之间的互连互通；不同仿真对象的平台独立性与语言无关性；不同仿真对象之间的互操作性；仿真对象的可重用性；开发仿真对象的复杂度问题。结合WWW技术，设计了一个通用分布式仿真环境GDSE的可行性，并提出了一个初步的设计方案。     

大规模虚拟试验分层试验环境研究

虚拟试验作为一类新型的试验方法,在国防工业中取得了长足的发展。随着虚拟试验技术的发展和系统规模的增大,出现了大规模虚拟试验系统。结合某国防基础科研项目对大规模虚拟试验系统中分层试验环境进行了研究。基于虚拟共享内存机制的分层试验环境。研究了基于虚拟共享内存机制的中间件和应用虚拟共享内存作为主要机制的分层试验环境搭建;设计和实现了大规模虚拟试验中网关通信中间件的两大模块,实时以太网虚拟共享内存模块(REVSM)和VMIC虚拟共享内存模块(VMICVSM),讨论了这两大模块的功能及其通信机制;设计了连通REVSM和VMICVSM的网关机制,从而搭建了分层虚拟试验环境。     

基于Lyapunov优化的联邦学习客户端选择方法

联邦学习是一种可用于解决数据孤岛问题的分布式机器学习框架。在联邦学习过程中，客户端选择方案会对收敛速度和全局模型的精度产生重要影响。然而，现有的多数方案通常忽略客户端之间的资源异构和随时间不断变化的信道条件，使联邦学习算法最终性能较低。针对该问题，提出了一种基于Lyapunov优化的联邦学习客户端选择算法(Federated learning client selection based on Lyapunov optimization, FedLcs)。算法设计了一种基于客户端信道条件、资源状态和对全局模型的贡献度的选择权重方法，并将客户端选择过程建模为一个Lyapunov优化问题，在不延长运行时间的同时，优化联邦学习全局模型精度。仿真实验表明，与其他2种客户端选择算法相比，所提算法能够适应不断变化的网络环境，显著提高模型准确率，加快收敛速度并使收敛过程更稳定。