基于HLA的Link-16数据链网络仿真平台构筑

【摘要】：随着军事应用的发展,通信网络技术的广度和深度也在不断发展。战术数据链则是信息网络技术的重要分支,其传输速度、传输媒质、实时性以及误码率均不同,需要通过仿真技术来衡量数据链网络的优劣。高层体系结构(HLA)是一种比较流行的分布式仿真标准之一,同时OPNET仿真软件封装了HLA的标准接口,这就方便了仿真标准与仿真工具的结合。 从HLA技术可通过重用性降低费用和其分布式的特性着手,将OPNET软件与HLA结合起来,利用数学建模和统计分析的方法模拟网络行为,通过建立网络设备和网络链路的统计模型,模拟网络流量的传输,获取网络设计及优化所需要的网络性能数据,对Link-16数据链进行仿真是本文的主要目的。 本文首先通过对HLA技术的研究,根据HLA的规范标准设计出联邦成员,这包括联邦对象类、联邦交互类设计；接着深入学习OPNET仿真工具建模机制,以三层建模的方式设计出网络模型、节点模型以及进程模型,设计统一的数据包格式,方便仿真的交互；同时研究OPNET中的HLA接口,在遵循其规范的前提下,将二者结合起来之后,可将多台计算机中的成员组合起来,实现分布式仿真。进而深入学习数据链的属性并以OPNET为基础,设计了Link-16数据链的两种TDMA工作方式：动态时隙方式和可介入新节点方式。最终,配置好论文中所需要的软件,构建了基于HLA的Link-16数据链网络的仿真平台,在简单描述仿真的任务之后依据任务演示出OPNET与HLA交互的过程。 完成交互演示之后,提取相应的统计量,分析固定时隙TDMA方式和可介入新节点TDMA方式的仿真结果。仿真结果表明,Link-16数据链已联通并具备TDMA的通信方式,至此,基于HLA的Link-16数据链网络的仿真平台搭建成功。