隨著軍用仿真技術的不斷發(fā)展,單件武器系統(tǒng)的仿真,已經(jīng)難以勝任武器裝備仿真的發(fā)展需求。集成分布于不同地域的仿真系統(tǒng)用于進行聯(lián)合仿真試驗,已經(jīng)得到越來越普遍的應用。本文主要從聯(lián)合仿真試驗平臺的通信環(huán)境支撐以及“總控+代理”的仿真管理控制技術兩個方面,討論了構建聯(lián)合仿真試驗平臺的關鍵技術。首先,論文分析了聯(lián)合仿真試驗平臺的體系結構和通信需求,討論了平臺構建過程中,解決系統(tǒng)集成的耦合性問題和復雜數(shù)據(jù)流問題的主要技術,分析了數(shù)據(jù)分發(fā)服務中間件DDS相對于其他技術的優(yōu)勢,提出以DDS網(wǎng)絡中間件作為聯(lián)合仿真試驗平臺的通信支撐,介紹了其通信模型和通信過程建立的方法,并給出其數(shù)據(jù)模型配置工具的一種設計實現(xiàn)。接著,論文從仿真管理控制的角度,提出一種“總控+代理”的系統(tǒng)集成模式,分析了其中代理部分的工作原理,給出了代理的功能設計、類結構和工作流程,并以聯(lián)合仿真試驗平臺中武器仿真系統(tǒng)的代理的設計為例,給出了代理的具體實現(xiàn)。最后,本文選取了聯(lián)合仿真試驗平臺中的武器仿真系統(tǒng)和制導控制系統(tǒng)與總控一起來構建一個簡單的原型系統(tǒng),進行了聯(lián)合仿真試驗,來對基于DDS中間件的代理的設計實現(xiàn)方法進行驗證。通過對仿真試驗的結果分析,認為本文所研究的代理技術對構建聯(lián)合仿真試驗平臺具有基本的可行性。
【學位單位】：國防科學技術大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2016
【中圖分類】：E919;TP391.9
【部分圖文】：

圖 1.1 聯(lián)合仿真試驗平臺接入靶場的仿真資源聯(lián)合仿真試驗平臺利用局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)來完成分散于異地的各仿真系統(tǒng)的交互，通信保證是信息交互的前提，因此，通信問題是聯(lián)合仿真試驗平臺中核心的問題。聯(lián)合仿真試驗平臺在通信方面，針對不同的仿真子系統(tǒng)，有不通信實時性的需求，而將合適的數(shù)據(jù)在合適的時間分發(fā)給合適的終端是實時分發(fā)系統(tǒng)的設計原則之一，其中合適的時間是指數(shù)據(jù)的實時分發(fā)，合適的數(shù)合適的終端是指通信數(shù)據(jù)的按需分發(fā)[2]。2003 年，對象管理組織(Objanagement Group, OMG) 為服務工業(yè)發(fā)展的需要，提出數(shù)據(jù)分發(fā)服務 (Distribution Service, DDS)規(guī)范[5]，并在 2004 年完成了第一版。DDS 是一套以數(shù)中心的實時數(shù)據(jù)分發(fā)規(guī)范，通信模型采用發(fā)布/訂閱模式，最重要的是 DDS 擁套豐富多樣服務質量(Quality of Service, QoS)策略，采用 DDS 作為聯(lián)合仿真試臺的通信支撐，有利于實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時、按需分發(fā)。本文正是立足于以上實際，針對建設聯(lián)合仿真試驗平臺的實際需求，研究數(shù)據(jù)分發(fā)服務的聯(lián)合仿真試驗平臺的代理的關鍵技術。本文討論在“總控+代理仿真管理與控制結構下采用 DDS 作為網(wǎng)絡中間件時，如何方便地在總控端配

圖 2.1 聯(lián)合仿真試驗平臺體系結構聯(lián)合仿真試驗平臺主要由三部分組成，分別是管理控制系統(tǒng)，公共支撐互聯(lián)代理系統(tǒng)。下面分別對這三部分進行介紹。1. 管理控制系統(tǒng)管理控制系統(tǒng)是整個聯(lián)合仿真試驗平臺的中心，用于對聯(lián)合仿真試驗的控制，由總控分系統(tǒng)、采集記錄分系統(tǒng)和時統(tǒng)分系統(tǒng)組成。總控分系統(tǒng)用于對聯(lián)合仿真試驗的任務管理和過程控制，具備的功能如下◆試驗任務管理功能。試驗任務管理部分主要負責制定仿真試驗方案，境模型，以及加載武器模型等；◆試驗過程控制功能。試驗過程控制部分主要用于啟動、停止、暫停、真任務，監(jiān)控各節(jié)點工作狀態(tài)，以及顯示子系統(tǒng)狀態(tài)和仿真過程曲線或圖形◆試驗結果評估功能。試驗過程控制部分主要用于對仿真試驗的結果進在線分析評估和事后離線分析評估。采集記錄分系統(tǒng)主要負責仿真試驗過程中對各種試驗數(shù)據(jù)的采集和記錄提供試驗數(shù)據(jù)預處理功能，將預處理后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆囼灁?shù)據(jù)庫存儲。

圖 2.4 DDS 數(shù)據(jù)模型工具界面第一部分是一個 Qt 的 QTreeWidget 樹控件，在工具界面的左側，是數(shù)據(jù)模型的顯示界面，用于以樹形結構顯示數(shù)據(jù)模型主體要素的邏輯關系。在樹控件根節(jié)點以下，有四個次級節(jié)點，分別是域參與者集（DomainParticipantSet）、主題集（TopicSet）、數(shù)據(jù)類型集（DataTypeSet）和基本類型集（BasicTypeSet）。這種“根節(jié)點+四個次級節(jié)點”結構是數(shù)據(jù)模型的基礎結構，無法被刪除�？紤]到在建立 DDS 通信過程時，域參與者創(chuàng)建發(fā)布者和訂閱者，因此可以用樹中的父節(jié)點和子節(jié)點來描述域參與者與發(fā)布者和訂閱者的這種關系；同理，發(fā)布者在樹中的顯示是數(shù)據(jù)寫入者的父節(jié)點，訂閱者是數(shù)據(jù)讀取者的父節(jié)點。不過，雖然域參與者負責注冊數(shù)據(jù)類型和創(chuàng)建主題，但是由于同一主題往往為多個域參與者所共有，一個數(shù)據(jù)類型也可能被多個主題所擁有，因此在樹形結構中，將主題和數(shù)據(jù)類型單獨列出來，以使界面顯示清晰以及便于對主題或者數(shù)據(jù)類型的修改。域參與者集主要包括按照前述關系排列的域參與者、發(fā)布者、訂閱者、數(shù)據(jù)寫入者和數(shù)據(jù)讀取者，主題集包括所有主題，數(shù)據(jù)類型集包括所有數(shù)據(jù)類型的定義，基本類型集用于為數(shù)據(jù)類型定義時提供 DDS 支持的計算機語言數(shù)據(jù)類型選擇，

【參考文獻】

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本文編號：2812751