[發明專利]一種基于消息優先級的緩沖區協調方法

有效

• 申請號: 201410424430.6
• 申請日: 2014-08-26
• 公開（公告）號: CN104202258B
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 張萬松;王師原;徐悅竹;印桂生
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: H04L12/861
• 分類號: H04L12/861;H04L12/863;H04L29/08;G06F12/08;G06F9/455
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于分布式系統仿真領域，具體涉及一種基于消息優先級的緩沖區協調方法。

背景技術

隨著仿真應用領域的不斷拓展，分布式仿真技術已逐漸成為被廣泛使用的主流技術。高層體系結構HLA(High Level Architecture)作為分布式仿真領域的標準體系結構，其提升了仿真系統互操作性和擴展性，并支持多種聯邦成員進行交互。HLA提供了一種普遍適用的仿真功能框架，并對仿真系統組成成員的功能及相互間的關系給出了相應的定義。在這個框架下，各類仿真過程協同工作，實現了相互間的互操作。HLA將底層數據通信平臺與上層仿真成員應用分離開，彼此之間相互“透明”，相互之間不影響對方的設計開發，提高了仿真系統開發的并行性和開發效率。

由美國AGI公司研制開發的衛星工具包STK(Satellite Tool Kit)，是一款針對航天、空間仿真系統的分析軟件，在軍事仿真尤其是航天類仿真中扮演著十分重要的角色。STK具有逼真的顯示效果、強大的后臺計算和分析能力，能夠為仿真系統提供可靠的計算分析數據，同時其提供的多種圖、表顯示功能，為開發人員對仿真過程的分析提供了更為直觀的效果展示。

鑒于HLA與STK各自的功能特點，很多軍事仿真都采用了基于HLA與STK的分布式仿真系統結構。該種結構既可通過HLA/RTI實現多成員聯合仿真的系統要求，同時又能利用STK強大的顯示功能對整個仿真過程進行態勢顯示。然而實際的仿真系統運行過程中，存在STK端態勢顯示不流暢的問題。分析其原因，是由于HLA端接收數據的速率遠大于STK端提取數據的速率，造成數據處理不平衡，導致STK顯示延后甚至停頓。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于消息優先級的緩沖區協調方法。

本發明的目的是這樣實現的：

(1)通過分析仿真運行過程中出現的態勢顯示卡頓問題，得出該問題是由于視景顯示單元對于消息數據的處理速率低于聯邦程序對消息數據的接收速率，造成需顯示數據囤積，從而導致顯示效果的卡頓；

(2)分析聯邦成員事件消息的類型及對仿真過程的作用，為事件消息劃分優先級，優先級由高到低分別為：基于事件推進的成員消息、基于步長推進的成員消息、樂觀時間推進的成員消息；

(3)在態勢顯示聯邦成員中添加消息緩沖區，并按消息的種類劃分緩沖區，該緩沖區位于視景顯示單元程序與聯邦成員消息數據接收程序之間；

(4)為每種消息數據緩沖區設置警戒值，當緩沖區占有量達到或超出警戒值時，對消息數據分情況處理；

(5)通過對數據的處理及優化緩沖區占有量，使態勢顯示效果趨于流暢。

步驟4，即當緩沖區占有量達到或超出緩沖區警戒值時，對消息數據的分情況處理情況，共分為三種情況：

(4.1)當緩沖區占有量小于警戒值時，緩沖區使用狀況良好，無需調整；

(4.2)當緩沖區占有量達到警戒值時，對各類消息緩沖區中數據進行調整：對于基于事件推進的成員消息，由于其優先級最高，故對其采取最大程度的保留；對于基于步長推進的成員消息，由于其數據的產生方式具有一定的時間規律，故采取系統抽樣的方式，以此緩解緩沖區壓力；對于獨立時間推進的成員消息，根據其產生規律及優先級，對其采取概率丟棄的方式，降低緩沖區占有量；

(4.3)當緩沖區占有量超出警戒值，甚至達到飽和狀態時，根據消息優先級及緩沖區空間大小分七種情況進行處理；處理思路為：低優先級的消息緩沖區貢獻出部分空閑空間給高優先級消息緩沖區，基于事件推進的成員消息緩沖區始終保留原始空間大小；基于步長推進的成員消息緩沖區飽和時，對已有數據采取系統抽樣的方式，釋放相應空間；樂觀時間推進的成員消息緩沖區飽和時，對新進數據采取丟棄操作，以此緩解緩沖區壓力。

本發明的有益效果在于：本發明通過在態勢顯示仿真程序中添加緩沖區，同時根據基于HLA的分布式仿真系統中的消息類型及特征，為聯邦成員事件消息分配優先級，同時為不同消息劃分緩沖區。在仿真運行過程中將各類消息的接收狀況與緩沖區占有率相比較，動態調整緩沖區，從而在保證仿真過程邏輯正確性的前提下，提高態勢顯示效果的流暢度。

附圖說明

圖1本發明中緩沖區位置圖；

圖2本發明中緩沖區協調方法流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步描述。