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。     

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。     

基于HLA的智能Agent仿真环境研究

智能Agent建模方法是一种描述复杂现象、研究复杂系统、实现复杂自适应性计算的有效手段。高层体系结构(HLA)为复杂大系统建模与仿真提供了公共的技术支撑框架，但HLA／RTI提供的数据交换方式不能充分满足Agent之间的通信需求。研究了基于HLA的智能Agent仿真环境，通过HLA／RTI与知识共享和操作语言(KQML)的集成，实现智能Agent之间的通信和合作，并通过实验验证了该环境的可行性。     

基于HLA的通用分布式仿真环境研究

HLA正逐步成为我军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RTI也正在积极开发中。论文分析研究了不同版本RTI之间的互连互通、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以及开发仿真对象的复杂度等问题，并针对上述问题，研究了结合WWW技术，设计一个通用分布式仿真环境GDSE的可行性，并提出一个初步的设计方案。     

一种基于HLA的弹性软件框架及其应用

基于框架的联邦开发工具是快速开发HLA仿真应用系统的重要方式。HDOSE是一个基于HLA的支持软件重配置和模型动态表示的分布式交互仿真框架，其可伸缩的基于元模型的软件体系结构和高效的底层服务为应用系统的构建和演化提供了有力的支持。通过将仿真系统中对象的交互、对象的结构、对象的行为进行分离，并应用设计模式的原理提供通用的机制解决系统中的共性问题，使HDOSE具有最大程度的可复用性；简单易用的接口和实用的概念模型简化和方便了系统的设计和实现。实践表明，HDOSE是开发基于HLA的仿真应用系统的用力工具。     

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的仿真服务总线研究

为满足在XMSF指导思想下采用web技术进行仿真系统互连的需求,需要采用面向服务的思想以HLA为基础进行扩展。仿真服务总线以扩展HLA为研究目标,是面向服务的可扩展建模/仿真支撑环境的体系结构中的基础设施。仿真服务总线的实现能够进一步提高现有HLA/RTI仿真支撑平台的灵活性、可扩充性、以及更好的重用现有仿真资源,对仿真中各种资源进行更有效的管理。文章中对仿真服务总线的实现策略进行了详细的讨论,并通过一个基于广域网的多联邦原型系统的实现,描述了该体系机构中对于服务技术以及HLA的综合应用方式,验证了该体系结构是现有HLA/RTI仿真支撑平台的一种良好的扩展方式。     

基于语义联邦的HLA对象模型生成方法

为提升复杂产品协同仿真过程中的语义一致性,提出了一种基于语义联邦的高层体系结构(High Level Architecture,HLA)对象模型生成方法.该方法在HLA的范畴内,通过建立语义联邦完成各联邦成员间的互理解,以发布和订购的方式实现各联邦成员间本体的概念匹配,在保持领域本体独立性的基础上形成了不同领域本体概念间的概念匹配对,并以此为基础动态生成具体仿真应用联邦的HLA对象模型,从而保证了协同仿真应用联邦建立的效率和语义的一致性.本研究还建立了基于语义联邦协同仿真平台原型系统,并通过实例验证了方法的可行性.     

HLA在炼钢流程仿真中的应用

针对炼钢生产的复杂过程,提出了利用分布交互仿真高层体系结构HLA模拟炼钢流程.介绍了基于HLA的炼钢流程仿真的结构性解决方案、交互设计、联邦实现及仿真应用.解决了炼钢流程仿真系统的场景建立、维护,各子系统之间信息交互、时间同步等问题,同时使系统具有良好的通用性和可扩展性,并提供了对不同仿真应用的支持.     

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.     

基于HLA的相控阵雷达系统仿真并行处理研究

在研究了相控阵雷达系统相干视频信号仿真以及高层体系结构(HLA)的基础上,提出了基于HLA/RTI的相控阵雷达并行处理仿真方法。该方法的提出使得相控阵雷达系统仿真能够在多平台、多处理器上运行,提高了系统运行效率。仿真结果验证了该方法的可行性和有效性。     

将Simulink模型用于HLA仿真

介绍已有的在HLA仿真中重用MATLAB模型的各种方法，并分析了各种方法的优缺点，然后提出新的将Simulink模型用于HLA仿真的方法，即在模型中加入RTI接口模块，模型通过接口模块与RTI通信，当模型在Simulink环境中测试正确后，再使用Real-Time Workshop生成C＋＋代码提高运行效率。文章接着介绍RTI接口模嶷的实现技术，包括S-Function，数据的类型映射与打包解包，代码生成，RTI接口模块的自动生成等，最后对用RTI接口模块开发的联邦成员的运行效率进行了对比分析。     

基于GMMSTS的协同机制研究

分析了在广域网环境下进行大规模分布仿真时海量异构资源难以协同的问题,提出了一种基于网格的多用户多任务仿真训练系统(GMMSTS).详细研究了GMMSTS中存在的多种协同关系,定义了基于用户和基于联邦的两类协同机制,并讨论了具体实现方案,完成了复杂协作关系的有效管理.GMMSTS已应用到某雷达模拟训练器中,其中的协同管理模块成功地实现了多任务,多用户的协同,取得了良好的效果.     

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。     

RTI实时性与信息吞吐量的研究与测试

实时性与信息吞吐量是RTI重要的性能指标。分析了RTI的基本结构及线程模型、通信方式和关键算法对实时性能的影响，提出一种测试RTI实时性与信息吞吐量的方案，并用该方案试验几套典型的RTI。在实验基础上，对目前典型的RTI的实时性和信息吞吐量这两项指标进行了分析和比较。实验表明，在高速局域网下，目前基于HLA/RTI的系统每秒钟可解算30次以上，基本上达到大多数人在回路的实时仿真系统的要求。     

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。     

基于HLA的激光雷达跟瞄仿真系统设计与实现

根据HLA联邦模型的开发步骤设计并实现了激光雷达跟瞄仿真系统,包括概念模型开发、FOM/SOM模型建立、FED文件生成等。本系统将MAKRTI和视景仿真软件RTG结合到一起,实现了各个联邦成员功能,并给出了CCD仿真成员的仿真框架流程图以及部分代码清单。