HLA/RTI的研究与实现

介绍了新一代分布式交互仿真系统结构ＨＬＡ的主要研究内容与关键技术,特别是数据分发管理和时间管理的实现技术,描述了我们在“８６３”的资助下所研制的ＲＴＩ原型系统的整体结构,特别阐述了数据分发管理的具体实现,最后简要介绍了ＨＬＡ的发展现状及我们的对策。     

HLA/RTI仿真环境和C3I系统通用接口设计与实现

仿真系统和C^3I系统之间的互操作性，逐渐成为仿真界和研制C^3I系统的工业部门关注的热点。首先从理论角度，分析了两类系统的互操作技术参考模型。其次在分析C^3I系统与仿真系统的互连互通现有的接口方法的基础上，从通用性的角度，提出了一种HLA／RTI仿真环境和C^3I系统之间进行互操作的通用接口，接着以一个作战想定为例，阐述了两类系统互操作接口的运行机制，最后设计了接口的原型实现。     

基于HLA/RTI的卫星组网联邦原型开发

基于高层体系结构HLA/RTI,构造了卫星组网联邦原型,实现了卫星组网的实时仿真。论述了卫星组网联邦的开发过程及卫星邦元的模型,给出了联邦FOM结构及仿真流程。在自主研制的YH-RTI仿真平台,对一组仿真场景(高轨4颗卫星,中轨12颗卫星)进行了在不同联邦体系结构下的实时分布仿真,并对仿真结果进行了比较与分析。     

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。     

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。     

基于网格的HLA/RTI仿真系统互联与资源共享

基于网格技术支撑复杂系统协同建模/仿真过程中的系统建模和仿真运行两个不同阶段,以实现仿真资源的安全共享与重用、协同互操作及优化调度运行。在仿真运行阶段,根据仿真系统特点、实时性要求等级以及资源共享需求的不同,提出采用基于网格的运行控制及信息发布、基于Grid/Web服务的仿真系统互联以及基于网格的联邦成员模型共享与动态组装三种不同的互联与运行模式,并对每种模式适用的应用类型、系统实现体系结构以及关键技术进行了研究与实现。     

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.     

一种基于Globus工具箱的HLA RTI Web服务化方法

高层体系结构(HLA)能够简化各种仿真组件之间以及仿真组件与指挥控制系统的互操作,Web服务具有平台中立和松散耦合等优势,结合HLA与Web服务,实现HLARTI的Web服务化能够扩展HLA技术在广域网范围的应用.提出了一种用以实现HLARTI Web服务化的方法,给出了基于Globus工具箱的实现.该方法通过一个RTI工厂服务为联邦成员创建RTI服务,RTI服务作为有状态的Web服务实现,将RTI功能作为Web服务提供给联邦成员使用.实验显示,在不对防火强进行额外的配置的条件下,该方法能够顺利的实现联邦成员和RTI在广域网范围跨越防火器的通信.同时,方法简化了联邦成员迁移机制的实现,仿真系统负载平衡更容易实现.     

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.     

基于VRML-HLA的分布式虚拟样机环境的设计与实现

分布式虚拟样机环境是对复杂虚拟样机实现“快、好、省”采办的一个必由之路。本文针对分布式虚拟样机环境的需求,在提出基于VRML-HLA的分布式虚拟样机环境体系结构的基础上,重点介绍了基于RTI的互操作过程,并通过原型系统的实现验证该体系结构的可行性。最后对实验结果进行了评估和讨论。     

分布交互仿真核心软件XRTI的深入分析研究

NPS(Naval Postgraduate School)开放资源XRTI(Extensible Run—Time Infrastructure)的发布为揭开分布交互仿真核心软件XRTI内情提供了机会。在深入剖析XRTI源代码的基础上，给出XRTI的主要软件组件实现细节及各组件间的详尽关系；并通过对其中典型信息流的跟踪分析向读者展示了XRTI内部结构和工作原理的细节，可作为开发和应用XRTI软件的重要参考。     

基于HLA/RTI的维修保障仿真系统及势态显示实现

维修保障系统是由装备维修所需硬件、软件、人力以及管理组成的复杂系统，为了实现维修保障过程的协同和交互，提高维修保障仿真效率，在分析了其结构组成和特性的基础上，建立了基于HLA（High Level Architecture）／RTI（Run-Time Infrastructure）的堆修保障仿真系统及联邦成员组成，根据各成员的属性和交互关系设计和开发了联邦和仿真对象模型（FOM／SOM，Federation／Simulation Object Model），并完成了FOM中对象类、交互类及属性的映射，最后利用Vr—link和PVD（Plan View Display）等工具实现了维修保障仿真系统中各联邦成员的信息交互和势态显示。     

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。     

HLA-RTI的可配置半集中式结构模型研究

结构模型的研究是RTI设计与实现的重点,对RTI的运行效率起到了至关重要的作用。本文对RTI的逻辑结构与体系结构进行了较为详细的分析,并在此基础上提出了HLA\RTI的可配置半集中式结构模型,分析了该结构模型的特点和优势,研究了可配置半集中式RTI在设计和实现中需要特别考虑的问题,为RTI的易控性、可扩缩性和健壮性设计奠定基础。     

RTI的线程模型及其在联邦开发中的应用

RTI的线程模型是RTI的设计、实现和应用中都十分重要的一个问题。完全多线程RTI具有实时性能好，使用方便等优点，但同时需要联邦开发人员去解决RTI回调线程与联邦成员线程互斥地访问共享数据的问题。首先对RTI的线程模型和时间管理策略进行了分析，在此基础上总结了基于完全多线程RTI的联邦发生阻塞的几种情况。最后，提出了RTI回调线程与联邦成员线程互斥访问共享数据并防止阻塞发生的两种方案，并介绍了第一种方案的实现及应用。     

桥接多联邦系统体系结构研究与应用

进行大规模仿真,尤其是广域网上的仿真演练,多联邦互联是必经之路。实现多联邦互联有多种方法,桥接成员是其中一种。体系结构的设计是桥接多联邦系统需要解决的首要问题,对于桥接多联邦这类复杂的仿真系统,统一的体系结构对于其开发和应用都是非常重要的。本文研究了桥接成员的逻辑结构,提出了集中式、分布式以及混合式的实现结构,描述了对等式桥接多联邦与层次式桥接多联邦的互联方式;然后探讨了桥接多联邦系统的构建原则以及信息转发流程;最后给出了桥接多联邦系统的参考用例。