装备分布式虚拟维修训练仿真负载平衡研究

基于HLA的装备分布式虚拟维修训练过程极易产生仿真节点负载失衡,以往的负载平衡研究多关注资源利用率,仿真运行过程中可能会因节点负载的不均衡进行频繁的负载调度,影响仿真运行效率.针对此问题,以保证仿真节点的高效运行为首要目的,将负载平衡定义为不存在超载节点即为平衡,提出了一种动静结合的复合式负载平衡调度方法.研究了复合式负载平衡系统的体系结构,采用最小连接调度法实现了节点静态负载的粗粒度平衡,引入仿真运行比率分量参数表征负载量值,进而设计了动态负载平衡算法对仿真运行过程进行实时监控和调度.实验结果表明,改进后仿真平衡调度频率明显下降,实现了资源利用率和仿真效率的平衡兼顾,取得了良好的效果.     

基于Smart Client模式的战时装备保障仿真评估系统的设计

为实现对战时装备保障效能真实客观、实时动态的评估,从战时装备保障仿真评估系统(ESSE)功能分析入手,阐述了系统的功能设计和实现技术,构建了对装备保障行动的仿真平台,并提出了一种基于智能客户端(Smart Client)模式的系统实现方式.     

一种面向任务的通用仿真资源集成管理平台的设计与实现

针对当前仿真领域中对仿真资源可重用性的需求,根据实践经验及相关理论知识对仿真资源管理系统的设计与实现进行了研究。提出了一种面向任务的通用仿真资源集成管理平台,该平台用面向任务的视角集成管理资源,以B/S系统结构及Web服务技术保证其通用性,以细粒度的用户验证机制保证其安全性。通过对实际原型系统的测试,与其它同类系统比较,该资源管理平台具有明显优势,能够很好的满足仿真资源管理的需求,并具有较强的通用性。     

并行离散事件仿真中的DDM机制实现

在并行离散事件仿真系统中实现仿真模型间的互操作机制需要引入类似HLA中定义的声明管理(DM)和数据分发管理(DDM)服务.我们开发的KD-PADSE高性能并行离散事件仿真环境采用谓词断言和对象代理方法在面向对象的并行离散事件仿真系统中实现了基于平行结构和事件调度机制的声明管理(DM)和数据分发管理(DDM)服务.在以千兆以太网互联的10节点Linux集群计算机上,采用DDM机制后仿真模型每秒(物理时间)可以进行1万次属性更新,是没有采用DDM机制时的20倍,在功能性和性能上验证了该DDM机制在并行离散事件仿真系统中的适用性.     

基于DirectX的可视化仿真系统

提出了基于微机平台的某型防空导弹发射监控系统飞行可视化仿真系统的系统设计方案。根据系统的要求,利用VisualC 6.0和DirectX SDK,实现了真实感较强的实时的图形仿真系统。本系统的研究,对于以较低的成本实现图形仿真,有一定的现实意义和推广价值。     

基于网格的分布交互仿真在广域网的实现方法

广域网环境下以HLA/RTI为底层支撑的仿真应用节点之间难以实现仿真数据的交互,介绍了一种基于网格技术的广域网分布交互仿真的实现方法.设计了RTI服务资源实例工厂类,并根据RTI软件的接口特点使用WS-Notification机制实现RTI接口功能的回调:并使用GT4.0工具集实现了pRTI的服务封装和部署,最后给出了...     

基于RTX的空面导弹制导控制系统快速原型仿真

制导控制系统快速原型仿真是空面导弹研制与开发的重要组成部分,是数字仿真到半实物仿真不可缺少的中间环节。基于Windows平台、Simulink仿真建模软件和RTX实时嵌入内核,建立了制导控制系统快速原型仿真系统。基于VMIC实时网络系统实现了分布式仿真,完成了模型在线调参、自动下载等功能。最后应用该系统实现了Simulink环境下空面导弹制导控制系统模型在RTX环境下的快速原型仿真,仿真结果验证了该系统仿真准确性以及良好实时性能。     

基于网格的分布式仿真系统容错机制

针对分布式仿真的需求,在网格的基础上构建了通用的分布式仿真容错系统。该系统由三部分组成:仿真资源状态监控模块、数据保存模块及错误恢复模块。其中仿真资源状态监控基于网格的MDS实现;数据保存(包括进程空间、进程间交互关系的保存)及错误恢复基于检查点机制在用户空间实现。就所增加的容错机制跟仿真系统原有功能模块的关系进行了分析。最后,基于网格及上述容错模块设计并实现了一个C/S模式的容错代理,用来实现仿真系统的自动容错。     

仿真网格原型系统的设计与实现

进行仿真网格原型系统的研究是解决仿真网格关键技术的基础。SGE网格引擎是一个构建本地和集群级网格的工具,通过SGE构建基本的网格平台,根据HLA仿真任务的特点,对分布式仿真网格的原型系统进行了研究和设计。提出了仿真网格的双通道通信机制:一个通道负责仿真网格组件的通信,另一个通道负责HLA仿真任务之间的通信。提出了仿真任务在仿真网格中的三种调度模式:以进程为单位的调度、以联邦成员为单位的调度、以联邦为单位的调度等。通过研究初步实现了仿真网格的原型系统,并对HLA仿真任务的三种调度模式进行了简单的测试。     

银河仿真工作站实时通信技术的研究与实现

对银河仿真工作站与共享内存实时网络的实时通信技术进行了研究 ,介绍了银河仿真工作站与实时网通信的应用程序接口API,并且描述了一个在YHSIM仿真程序中实现与实时网通信的例子 ,最后给出了实验结果。实验证明 ,该技术能有效地用于大规模复杂系统的半实物仿真     

基于最优制导模板的神经网络预测制导方法

针对传统预测制导方法中高精度制导与快速实时解算之间的矛盾,提出了一种基于最优制导模板的神经网络预测制导方法。该方法采用基于高置信度飞行器运动模型仿真计算预测弹道落点,利用优化理论进行迭代解算制导变量,以此为基础离线生成样本数据;通过选择合适的多结构模态神经网络,进行基于调度管理的神经网络训练,完成神经网络控制器的设计。针对CAV进行了算例设计,结果表明:该制导方法在线计算量少,制导解算速度快,制导精度高,综合性能远优于传统的预测制导方法。     

基于HLA炮兵作战指挥视景仿真系统的设计与实现

基于分布交互仿真体系结构和虚拟仿真技术的发展,开发一套基于HLA的炮兵作战指挥仿真训练系统成为可能。介绍了炮兵作战指挥仿真训练系统的总体框架,规划了视景仿真系统的各项功能单元,详细说明了视景仿真系统的联邦设计,并且实现了Vega线程与仿真线程的通信。运行表明,该系统能够演示出仿真的全过程,并且满足系统仿真的实时性要求。     

基于本体的仿真服务定制与组合

为实现快速构建仿真系统,提出了面向服务的仿真开发模式,基于本体和Web服务进行仿真服务的定制与组合。给出了本体、仿真服务等基本概念,详细定义领域本体、需求本体和服务本体;提出了仿真服务定制模型及系统框架;分析了需求目标与仿真服务之间存在的逻辑关系,并确定了服务定制的一般过程。基于网格工具集初步实现了仿真服务定制和组合系统,验证了上述方法的可行性。     

基于反射内存网的复合导引头联合仿真试验设计

联合仿真试验同时具备实装试验、数学仿真试验和半实物仿真试验的优点,可构建全面逼真的试验环境,其中实时算法和通信技术是关键技术。基于反射内存网技术,进行了复合导引头联合仿真试验总体方案设计,对试验中的时间同步、数据同步等关键问题进行了研究,解决了联合仿真试验中各仿真系统协同及实时通信问题,对联合仿真试验的开展有一定的应用价值。     

通用计算机实时仿真技术

通用计算机由于各种相互兼容的标准硬件及丰富的应用软件支持而获得了广泛的应用,但通用计算机往往运行多任务的操作系统,这种通用操作系统一般不能满足半实物仿真的实时性要求。讨论了通用计算机半实物仿真的实时时钟获取方法,重点研究了通用操作系统的帧时间不稳定问题。提出了保证实时仿真帧时间的几种方法,并建立了一个具体的通用仿真计算机系统。试验结果表明,基于通用计算机的实时仿真是可行的。     

实时仿真系统体系结构设计的一般方法

针对目前文献中关于实时仿真系统的设计方案大多是围绕某个具体的任务而展开,缺乏一般性指导意义的问题,文中从实用的角度,提出了两种流行的实时仿真系统——集中式实时仿真系统和分布式实时仿真系统的总体方案,对方案的硬件结构、软件组成、优缺点、应用范围等进行了详细分析,这两种方案涵盖了目前常用的实时仿真系统的基本体系结构,对实时仿真系统设计人员具有实际参考价值。     

一种通用网络通信系统的设计与实现

在TCP/IP协议的基础上,采用合理的软件结构、算法以及对同一主机的多网卡支持,设计了一种可应用于大型分布式处理(如分布式仿真)的多机通信系统,目标是屏蔽诸如IP地址、端口号、套接字等网络通信概念,实现一种通用的进行网络通信实时可靠传输的机制,避免类似程序的重复开发,使网络通信的实现更加容易。应用结果表明,系统使用容易、通用性强,实现了对通信服务的实时传输和可靠传输的支持。     

采用向量内积的并行相关算法

针对软件接收机相关器计算的实时性问题,通过分析扩频信号的接收过程,建立一种基于向量内积的并行相关信号接收模型。利用图形处理单元中大量的浮点运算单元进行矩阵与向量运算,并行计算各通道相关值,提高了信号相关运算的实时性。仿真验证结果表明,利用基于GPU的向量内积软件并行相关算法计算25 MHz采样率时长1 ms的信号相关值,25个通道共150个相关运算耗时967μs,与CPU上基于数学核心函数库的实现相比速度约提高了61.4倍,能够实现宽带扩频信号软件实时相关接收。     

GNSS多径信道模拟的聚类稀疏拟合方案

针对全球导航卫星系统(global navigation satellite system, GNSS)信道模拟计算量大、硬件资源开销大,不利于实时性能评估和实际工程应用的挑战,提出一种GNSS多径信道模拟的聚类稀疏拟合方案。利用基于K中心聚类信道冲击响应(channel impulse response, CIR)参数萃取的稀疏拟合方法,得到等效精简CIR参数,再以稀疏抽头延迟线结构来实现信道模拟。所提方法在保持多径误差条件下,通过较少抽头数量的抽头延迟线结构滤波器拟合原始GNSS多径信道模型,可以大为简化GNSS信道模型仿真复杂度,而无须庞大的硬件资源。仿真结果表明,通过对参考信道模型生成的信道CIR参数进行稀疏拟合,所提出的方案和方法具有良好的效果。     

基于ExSpect的维修过程建模与仿真研究

应用ExSpect语言,采用自上而下的系统分析方法,建立了反映产品维修过程中的资源竞争、并发和同步关系的Petri网模型。最后进行了仿真实例研究和分析。