[發明專利]基于組件的分布集中一體化仿真系統運行支撐平臺

有效

• 申請號: 201310375962.0
• 申請日: 2013-08-26
• 公開（公告）號: CN103440376A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 龔建興;黃健;郝建國;程巧;王志佳;張中杰
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 國防科技大學專利服務中心 43202
• 代理人: 李振

技術領域

本發明涉及大型分布式仿真領域，具體涉及一種基于組件的分布集中一體化仿真系統運行支撐平臺。

背景技術

仿真技術是一門綜合性較強的技術，具有可靠、無破壞、可重復、安全、經濟、不受氣象條件和場地限制等特點，已廣泛應用于國民經濟和社會生活的各個領域，尤其在國防軍事領域中得到了迅速發展。

在仿真需求的牽引下，分布式仿真技術得到了快速發展。分布式系統具有經濟代價小、綜合速度快、可靠性高等顯著優點。在短短的二十余年，分布式仿真技術發展經歷了SIMNET（Simulator?Networking）、DIS（Distributed?Interactive?Simulation）、ALSP（Aggregate?Level?Simulation?Protocol）和HLA（High?Level?Architecture）四個時期。

目前仿真系統越來越呈現出規模化、分布化、多樣化等特點，包含了大量的動態、多種類型并具有層次結構的實體。特別是分布式的作戰仿真大多在聯合層次上展開，在大規模的仿真環境中組合不同的戰場實體進行仿真。在仿真系統的集成、仿真系統間的互操作、仿真資源的重用和仿真系統規模的可控性等方面對仿真技術提出了更高的要求。

仿真活動通過仿真系統來支撐。對建模的支持能力和運行時模型的動態調度是衡量仿真系統的核心指標。仿真系統指“按仿真任務要求，實現被仿真的系統模型，以進行仿真試驗的一套軟件、硬件系統，包括仿真設備、參與被仿真的系統操作人員或部分被仿真的系統組件”。仿真系統在功能上可以分解成多個可重用的仿真模型組件，每個仿真模型組件從不同的側面分別描述仿真系統；仿真系統在實現上是一個獨立的應用程序，通過多個不同的仿真模型組件的組合構建的。因此，仿真系統的建模與仿真能力依賴于建設仿真系統的“磚塊”，即數量龐大的仿真模型組件，提高仿真系統開發效率的一種重要途徑就是盡可能地重用已有的模型。

隨著分布仿真技術的不斷發展及仿真應用領域的拓展特別是軍事作戰需求的增長，仿真規模越來越大，層次越來越高，被仿真的系統日益復雜，因此完全從頭研制、開發一個大型仿真系統不僅效率十分低下，而且模型與仿真結果的可靠性與可信性也難以保證。同時，目前在分布式仿真中大多數仿真系統是針對某一問題或某一專業的需求而建立的，它們之間互操作差，仿真系統的組成部件難以在新的仿真系統中重用。運用面向對象的思想與方法，通過動態組合的方式，創建一個可擴展仿真系統運行支撐平臺，它能夠支持分布和集中等多種運行模式下仿真系統的仿真活動，鼓勵在整個建模與仿真領域內開發和重用滿足需求的仿真模型組件，通過仿真模型組件的快速、便捷地組合從而創建用戶所需的仿真系統，使仿真系統具有可定制、可擴展和互操作能力，為克服復雜系統仿真所面臨的困難提供一種有效途徑。

但是，現有技術的仿真系統支撐平臺執行方案存在以下不足：

（1）重用性和互操作性：目前大多仿真系統運行支撐平臺采用各自定義的仿真模型描述規范，因此很難定義一種統一的搜索格式，通過自動化工具能夠很方便地從模型庫中獲取到所需的仿真模型。這些描述規范通常只是從語法上定義了仿真模型的靜態結構，缺乏對仿真模型動態行為的描述，在很大程度上，限制了仿真模型的重用性。HLA通過RTI和OMT（Object?Model?Template）的定義保證了基于HLA的聯邦成員之間的互操作性，但是缺乏基于組件的仿真模型的互操作規范，難以保證仿真模型組件在語法與語義層次上的互操作。

（2）組合性和擴展性：基于組件的仿真系統不再是單一模塊的應用程序，而是由多個仿真模型組件組合構建的。這種組合需要仿真模型組件具有高內聚低耦合的特點，實現仿真系統功能的靈活擴展性。但目前大多數的仿真系統不具有可擴展性和組合能力。

（3）移植性和自適應性：日新月異的仿真技術驅動著仿真軟件的不斷發展，但目前大多仿真系統缺乏良好的移植性，無法在不同運行模式下的仿真系統運行支撐平臺上運行，它們很少有自適應能力，經常需要修改或升級，通常造成仿真系統中的仿真模型很難在新的仿真系統中直接重用。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種基于組件的分布集中一體化仿真系統運行支撐平臺，它可同時支持單機集中式運行和多機互聯分布式運行的組件化的通用仿真系統運行支撐平臺，仿真操作簡單方便，能夠實現仿真系統運行支撐平臺與仿真模型組件的松耦合，通過組合仿真模型組件快速構建仿真系統，提高仿真模型組件重用性和仿真系統構建的靈活性。

為了解決上述技術問題，本發明采用下述的技術方案：