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联邦全过程全系统管理方法及技术研究

张柯  
【摘要】:仿真中的管理问题起源于仿真系统的运行管理,主要研究如何有效地组织和控制仿真系统的运行。本文将仿真管理研究的范围扩展到仿真系统生命周期全过程和全系统,重点对基于HLA的仿真系统(即联邦)的设计、开发、测试、运行全过程和全系统的管理进行了研究,目的是解决如何利用共享资源来“快、好、省”地建立和应用仿真联邦。实际上,联邦生命周期全过程和全系统的管理问题,即是仿真资源(仿真数据、仿真模型和仿真工具等)的综合应用问题。为此,论文面向仿真用户和系统设计开发人员,研究了HLA下构建仿真管理控制环境的方法,使用户能够有效的管理和调度各种数据、模型和工具等资源来完成各个阶段的仿真工作。在此基础上,论文针对HLA的特点,对涉及的关键技术进行了研究,并对HLA仿真联邦运行管理等工具进行了设计和实现。 论文对HLA管理问题的研究进行了扩展,针对仿真技术发展的趋势和应用需求,提出了联邦全过程和全系统管理的思想方法,把联邦看作一类特殊的分布式软件产品,根据工业设计制造领域的并行工程以及软件并行工程的理论和方法,将工作流管理技术和产品数据管理技术用于联邦开发运行过程(FEDEP)的管理以及系统生命周期的数据管理,提出了以FEDEP工作流管理和联邦数据管理为核心的全过程和全系统管理实施方法。 论文在研究HLA的应用模式的基础上提出仿真综合环境的概念,分析其结构和组成,对联邦全系统管理对象、方法进行了研究。针对仿真综合环境中的仿真管理控制环境进行了体系结构分析和设计,将联邦全过程全系统管理以管理控制环境的形式来实现,指出了其组成和关键技术。对管理控制环境中的联邦全过程管理,论文将工作流管理技术与FEDEP过程结合,提出FEDEP工作流模型,分析了联邦工作流的特点及实施方法,结合软件工作流的研究及工作流管理系统的功能、结构确定了联邦全过程工作流管理方法。对联邦全系统管理以全过程中的数据管理为方法来实现,结合并行工程中的产品数据管理,研究了联邦数据体系结构,提出联邦数据管理FDM,并对FDM的功能、结构及模型进行了研究,最后研究了基于FDM的工具集成和数据管理标准问题。 在管理关键支持技术方面,论文对基于XML的数据交换技术、组件式的成员开发技术以及负载平衡技术、数据采集存储技术等进行了重点研究,提出了仿真想定、脚本的基于XML描述标准和转化、检验方法、基于总线的组件式成员模型、负载的静态动态分配方法和基于序列化的数据存储技术,在这些技术上对相关管理工具进行了设计实现,完善了管理工具体系,实现了联邦运行全过程的管理。 在联邦运行管理监控方面,论文继承了DIS下仿真管理研究成果,在关键技术研究的基础上,构建了运行全过程管理工具集。借鉴仿真网格思想设计开发了仿真试验总控台来负责系统软硬件资源的全面管理调度,同时以MOM为基础,设计开发了具有可扩展的插件式接口的联邦运行管理工具KD-FMT。另外对工具集的重要组成部分


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