[發(fā)明專利]基于DR三階算法和DDS-QOS的仿真計(jì)算方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811087197.1
• 申請(qǐng)日: 2018-09-18
• 公開（公告）號(hào): CN108984988A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆飛;黃燕;孟龍龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京華如科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 北京市天璽沐澤專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11532
• 代理人: 鮑曉

一種基于DR三階算法和DDS?QOS的仿真計(jì)算方法，具有多個(gè)仿真實(shí)體，在仿真實(shí)體之間采用發(fā)布訂閱模式進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互，建立交互數(shù)據(jù)生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間的數(shù)據(jù)連接，其中，一個(gè)仿真實(shí)體在需要更新其它仿真實(shí)體的數(shù)據(jù)時(shí)，使用之前獲得所述其它仿真實(shí)體的數(shù)據(jù)，利用DR三階算法，對(duì)其它仿真實(shí)體的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，并使用該預(yù)測(cè)值。本發(fā)明在仿真計(jì)算中引入DR三階算法，只需要將位置初值和DR三階外推算法相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行同步，當(dāng)誤差累積到一定范圍，超過誤差容限時(shí)，將新的位置量信息進(jìn)行同步，避免了每次位置更新時(shí)都必須在各分布式節(jié)點(diǎn)間進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的過程，降低了數(shù)據(jù)通信的頻次，減少了要傳遞的數(shù)據(jù)量，緩解了網(wǎng)絡(luò)延遲，提高了仿真效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種仿真計(jì)算方法，具體的，涉及在基于DDS(Data DistributionService數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù))的仿真計(jì)算中利用DR(Dead Reckoning航跡推算)三階算法以減少網(wǎng)絡(luò)通訊量，提升系統(tǒng)性能的仿真計(jì)算方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的分布式交互仿真中，為維護(hù)各仿真系統(tǒng)間實(shí)體行為的一致，通常需要將各實(shí)體的運(yùn)動(dòng)軌跡數(shù)據(jù)通過通信網(wǎng)絡(luò)傳輸，實(shí)現(xiàn)各終端的數(shù)據(jù)的同步。對(duì)象管理組織(OMG)通過制定分布式實(shí)時(shí)通信中間件技術(shù)規(guī)范，來達(dá)到對(duì)各仿真系統(tǒng)進(jìn)行綜合集成的目的。這些規(guī)范包括HLA、CORBA、DDS等，其中DDS是新一代分布式實(shí)時(shí)通信中間件技術(shù)規(guī)范。

DDS采用發(fā)布/訂閱體系架構(gòu)，強(qiáng)調(diào)以數(shù)據(jù)為中心，提供豐富的QoS服務(wù)質(zhì)量策略，能保障數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)、高效、靈活地分發(fā)，可滿足各種分布式實(shí)時(shí)通信應(yīng)用需求。但隨著仿真對(duì)象數(shù)量增加，且分布在多個(gè)主機(jī)上時(shí)，仿真節(jié)點(diǎn)間需交換的信息量迅速膨脹，網(wǎng)絡(luò)負(fù)載嚴(yán)重。當(dāng)分布式環(huán)境中的仿真節(jié)點(diǎn)在地理上相隔一定距離時(shí)，信息從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)節(jié)點(diǎn)也需耗費(fèi)時(shí)間，造成傳遞時(shí)間的延遲。網(wǎng)絡(luò)延遲、擁塞等問題很大程度上影響分布式仿真的效率，降低用戶體驗(yàn)。

因此，在仿真計(jì)算中如何能夠減少網(wǎng)絡(luò)通訊量，提升系統(tǒng)性能成為現(xiàn)有技術(shù)亟需解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是利用DR三階算法來解決上述問題。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于DR三階算法和DDS-QOS的仿真計(jì)算方法，其特征在于：

具有多個(gè)仿真實(shí)體，在仿真實(shí)體之間采用發(fā)布訂閱模式進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互，建立交互數(shù)據(jù)生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間的數(shù)據(jù)連接，

其中，在所述多個(gè)仿真實(shí)體中至少具有一個(gè)仿真實(shí)體，所述一個(gè)仿真實(shí)體在需要更新其它仿真實(shí)體的數(shù)據(jù)時(shí)，使用之前獲得所述其它仿真實(shí)體的數(shù)據(jù)，利用DR三階算法，對(duì)其它仿真實(shí)體的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，并使用該預(yù)測(cè)值。

可選的，所述DR三階算法為：

或者

其中，h為時(shí)間步長(zhǎng)，X₀表示仿真實(shí)體在t₀時(shí)刻的位置，X_i表示t₀之后經(jīng)過i個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)實(shí)體的位置，V₀表示t₀時(shí)刻實(shí)體的速度，X_-1表示t₀之前某個(gè)時(shí)刻t_-1實(shí)體的位置，T_-1為t_-1到t₀所經(jīng)歷的時(shí)間，A₀表示時(shí)刻t₀的加速度，A_-1表示時(shí)刻t_-1的加速度。

可選的，所述仿真實(shí)體，在使用主題之前，進(jìn)行信息發(fā)布或訂閱。

可選的，所述仿真實(shí)體在采用DR三階算法進(jìn)行預(yù)測(cè)計(jì)算時(shí)，建立計(jì)算模板，設(shè)置計(jì)算接口，所述計(jì)算接口用于傳輸計(jì)算相關(guān)數(shù)據(jù)。