復(fù)雜工程仿真驗(yàn)證是降低研發(fā)成本、提高工程質(zhì)量、加快研發(fā)進(jìn)度的重要手段,仿真軟件平臺是仿真技術(shù)的基本保證,云計(jì)算為仿真技術(shù)的變革提供了新的動(dòng)力。本文將云計(jì)算技術(shù)與計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)相結(jié)合,在充分剖析開源仿真軟件SCILAB/XCOS基礎(chǔ)上,面向航天系統(tǒng)仿真應(yīng)用,開發(fā)了面向服務(wù)的航天系統(tǒng)應(yīng)用的云仿真平臺和軟件。在本研究中主要完成了如下工作:（1）云仿真平臺的構(gòu)建,立足于面向服務(wù)的架構(gòu),整合多種仿真資源,對應(yīng)用于航天系統(tǒng)的云仿真平臺的進(jìn)行設(shè)計(jì),合理調(diào)度資源池,并基于Docker的虛擬化實(shí)現(xiàn)云仿真平臺的構(gòu)建工作。（2）在充分剖析仿真軟件SCILAB/XCOS基礎(chǔ)上,構(gòu)建并添加航天系統(tǒng)仿真功能包,基于眾多開源矩陣計(jì)算庫設(shè)計(jì)并完成仿真軟件空間智能機(jī)器人操作系統(tǒng)（SiROS）軟件的研發(fā),能夠?qū)崿F(xiàn)對常規(guī)航天模擬任務(wù)的仿真推演。（3）基于SiROS軟件接口實(shí)現(xiàn)核心仿真計(jì)算功能,采用Swing Java和JGraphx技術(shù)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了SiROS仿真推演人機(jī)交互功能,能夠?qū)崿F(xiàn)航天仿真任務(wù)可視化操作�；谏鲜龉ぷ�,本文初步實(shí)現(xiàn)了面向服務(wù)的航天系統(tǒng)云仿真平臺以及基礎(chǔ)支持仿真軟件的基本功能,對航天器簡單的在軌運(yùn)行,仿... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

面向服務(wù)的云仿真系統(tǒng)組成圖

中北大學(xué)學(xué)位論文10推演與虛擬實(shí)驗(yàn)平臺。云平臺的硬件及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的物理規(guī)劃設(shè)計(jì)如圖2-2所示。圖2-2硬件物理結(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境示意圖Fig2-2Schematicdiagramofhardwarephysicalstructureandnetworkenvironment數(shù)據(jù)集群是基于Hadoop的數(shù)據(jù)庫云服務(wù)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)集群中的模型數(shù)據(jù)和核心算法程序由分布式文件系統(tǒng)HDFS進(jìn)行管理，仿真任務(wù)推演產(chǎn)生的仿真結(jié)果數(shù)據(jù)由非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫HBase儲(chǔ)存管理，而仿真任務(wù)所需的事務(wù)類數(shù)據(jù)由MySQL通用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存儲(chǔ)和操作。這樣的設(shè)計(jì)使得數(shù)據(jù)的管理既統(tǒng)一又高效[36]，可充分發(fā)揮不同數(shù)據(jù)庫針對不同類型數(shù)據(jù)的管理和儲(chǔ)存優(yōu)勢，為用戶終端的仿真任務(wù)推演開放良好的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取性能。計(jì)算集群是以PaaS模式為架構(gòu)搭建的私有云，以資源服務(wù)的形式為用戶提供諸如建模仿真工具（包括仿真算法、仿真引擎和仿真模型）和可視化仿真演示等功能服務(wù)，以實(shí)現(xiàn)仿真資源的共享與重用。計(jì)算集群遵照面向服務(wù)、開放、開源的平臺設(shè)計(jì)理念，滿足不同建模仿真用戶的需求，實(shí)現(xiàn)多學(xué)科復(fù)雜建模的高效仿真任務(wù)。

中北大學(xué)學(xué)位論文11圖2-3SOA云仿真系統(tǒng)平臺的物理結(jié)構(gòu)Fig2-3PhysicalstructureofSOAcloudsimulationsystemplatform數(shù)據(jù)集群和計(jì)算集群兩者的高效組合以及與仿真用戶終端形成了如圖2-3所示的面向服務(wù)的云仿真平臺的物理架構(gòu)模型。2.2.2軟件架構(gòu)及環(huán)境配置云平臺的系統(tǒng)軟件基于“Xenserver＋Linux＋Docker＋Hadoop＋App”等多種開源軟件體系結(jié)構(gòu)[37]，能適應(yīng)于大部分的硬件環(huán)境，且能夠進(jìn)行多維度的硬件資源擴(kuò)展，能夠隨著使用范圍的擴(kuò)大而不斷更新硬件條件。平臺采用此架構(gòu)能夠發(fā)揮云計(jì)算技術(shù)中的性能特性，解決在實(shí)際仿真推演中系統(tǒng)對各部分的資源分配管理難題，能夠滿足使用者不同的仿真任務(wù)需求，使得用戶不再考慮底層的問題而專注于自身科研算法的創(chuàng)新與開發(fā)。從云計(jì)算體系架構(gòu)的角度來看，面向服務(wù)的云仿真平臺綜合考慮了系統(tǒng)應(yīng)用的運(yùn)行要求，因此在結(jié)合了仿真任務(wù)推演的各個(gè)業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的應(yīng)用特點(diǎn)后，對不同的業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)采用了不同形式、不同等級的虛擬化、資源池化策略[38]；平臺的服務(wù)策略不僅包含了常見的IaaS、PaaS、SaaS，更創(chuàng)新性的采用了數(shù)據(jù)儲(chǔ)存即服務(wù)（DSaaS）的框架。云平臺中系統(tǒng)軟件架構(gòu)如圖2-4所示。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3482618