[發明專利]一種分布式并行實時仿真調度實現方法

有效

• 申請號: 201811582669.0
• 申請日: 2018-12-24
• 公開（公告）號: CN109800054B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 夏成海;李成功;顧增輝
• 申請（專利權）人: 四川知周科技有限責任公司
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455;G06F9/48
• 代理公司: 天津中環專利商標代理有限公司 12105
• 代理人: 王鳳英

1.一種分布式并行實時仿真調度實現方法，其特征在于，所述方法是：定義一條仿真軟總線，仿真軟總線是運行在n臺仿真計算機中的一條虛擬總線；仿真軟總線將n臺仿真計算機連接到了同一條虛擬總線上；仿真軟總線上有n個仿真任務，每個仿真任務中分為控制流、時鐘流和數據流三種通信數據，其中控制流完成仿真引擎對仿真模型的狀態調度任務；時鐘流負責時鐘數據的傳輸，完成仿真引擎對仿真模型的時鐘同步任務；數據流完成仿真模型之間數據交互的任務；仿真時鐘和仿真數據都通過點對點的方式在仿真軟總線上互連，每條數據連接在仿真軟總線內部通過DDS端口進行區分；仿真軟總線上有n個域，三種通信數據按照其從屬的仿真任務被劃分到了不同的域中；在仿真任務內部，三種通信數據按照模型狀態調度、模型時鐘同步、模型數據交互功能使用數據域內的不同分區進行通信，即控制流使用控制分區，時鐘流使用時鐘分區，數據流使用數據分區；三個分區在數據域的內部是分開的，相互之間隔離；所述數據域包含同一個仿真任務內所有的通信數據集合。

2.根據權利要求1所述的一種分布式并行實時仿真調度實現方法，其特征在于，所述的仿真任務由至少一個仿真調度引擎、至少一個仿真模型和仿真軟總線組成，仿真人員將仿真任務中的仿真模型按個數平均分配部署或是按仿真模型消耗計算資源的大小按需分配部署到n臺仿真計算機中，使得每臺仿真計算機中都至少運行一個仿真模型，所述的計算資源指仿真模型占用CPU的百分比和內存占用空間的大小。

3.根據權利要求1所述的一種分布式并行實時仿真調度實現方法，其特征在于，所述的仿真任務中使用的每臺仿真計算機有多個仿真模型和一個仿真調度引擎；在同一個仿真任務中，如果使用多臺仿真計算機，就相應有個仿真調度引擎，當多個仿真調度引擎存在時，只有其中一個能夠處理激活狀態，其余皆為冗余備份仿真調度引擎；處于激活狀態的仿真調度引擎對所有仿真計算機中部署的仿真模型進行狀態調度和時鐘調度，冗余備份仿真調度引擎只收集仿真模型的狀態信息和時鐘信息。

4.根據權利要求3所述的一種分布式并行實時仿真調度實現方法，其特征在于，

所述的仿真調度引擎由仿真自適應模塊、仿真通信管理模塊、仿真時鐘調度模塊、仿真模型管理模塊和仿真適配器模塊組成；其中，定義仿真通信管理模塊根據仿真任務狀態對所有包括就緒、運行、暫停和停止的仿真模型狀態進行仿真調度；定義仿真時鐘調度模塊根據分布式仿真系統中仿真模型運行的快慢自動調整時鐘的供給速度，以期整個仿真時長與物理時鐘時長一致；定義仿真模型管理模塊將仿真模型的仿真狀態信息和仿真時鐘信息收集存儲在仿真調度內，以提供給仿真調度進行軟實時仿真和狀態調度時使用；定義仿真自適應模塊支持在仿真網絡中存在多個仿真調度，仿真自適應模塊時刻處于運行狀態；不同仿真計算機上的仿真調度引擎通過其仿真自適應模塊和自適應算法決策出哪一個仿真調度引擎為激活狀態，不同仿真調度引擎的仿真自適應模塊通過仿真軟總線直接通信；仿真自適應模塊收集CPU負載信息，并在一定時間內對CPU負載作一個平均值；定義仿真適配器模塊支持將分布式并行軟實時系統接入到硬實時系統中，該仿真適配器模塊記錄硬實時器的時鐘，再根據軟實時系統的仿真情況將仿真時鐘送給分布式仿真模型。

5.根據權利要求4所述的一種分布式并行實時仿真調度實現方法，其特征在于，

所述的仿真自適應模塊通過以下步驟來決策出哪個仿真調度引擎處理激活狀態：第一步：仿真自適應模塊向其它仿真調度引擎廣播自己仿真計算機的CPU負載和IP地址信息；

第二步：其它仿真自適應模塊接收到廣播的CPU負載和IP地址信息后，與自身的CPU負載和IP地址進行比較，判定自身是否為CPU負載最小的那個引擎；CPU負載最小的仿真自適應模塊會進行激活狀態，而其它自適應模塊會進行未激活狀態；處理激活狀態的自適應模塊會激活該仿真調度引擎的仿真通信管理模塊和仿真時鐘調度模塊；

第三步：處于激活狀態仿真調度引擎的自適應模塊會持續廣播CPU負載信息，而處于未激活狀態仿真調度引擎的自適應模塊會停止廣播CPU負載信息。