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基于HLA的工程级仿真系统框架关键技术研究

朱诗源  
【摘要】:高层体系结构(High Level Architecture,HLA)已成为分布式仿真领域公认的标准化体系结构,具有很好的互操作性和可重用性,并广泛应用于武器装备论证和作战训练中。但传统的实现中,HLA的软件支撑平台是基于TCP/IP协议实现的,不能适应像半实物仿真这样要求具有很强实时性能的一类仿真。在HLA的基础上研究一种工程级仿真系统框架,通过对HLA底层通信机制和管理服务机制的改进,达到对像半实物仿真等一类实时仿真的支持,是对HLA应用的一种很好的拓展。论文完成了该系统框架的初步实现,并对所采用的相关技术、算法的实现效果进行测试比较,验证了该框架结构基本满足了实时仿真的要求。具体研究内容和完成的工作包括以下几个方面: (1)结合HLA/RTI框架的特点和优势,对RTI从服务、底层通信和仿真应用三个层次角度分析,找出提高HLA/RTI框架实时性能的途径,进而提出了采用RTX、反射内存和半实物仿真等技术来提高实时性的方法。 (2)分析了传统HLA/RTI框架的局限性和影响实时性能的各种因素,结合半实物仿真中提出的要求和基本流程,提出一种工程级仿真系统框架结构。 (3)结合HLA分布式仿真特点,从硬件平台类型的选择出发,确定了一种层次式实时框架结构,分别从底层通信层和管理服务层两方面给出了具体设计方案。 (4)初步实现了工程级仿真系统框架。验证了对底层所采用技术的有效性;对管理服务的主要方面提出了相应的实现算法;从应用的角度,提供了一个联邦成员运行框架,便于用户使用;特别设计出了实时仿真中一类特殊的成员——代理成员的作用原理和实际操作流程。


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