現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用-第六章分布式交互仿真課件

1、1教師：陸艷洪教師：陸艷洪 聯(lián)系方式：聯(lián)系方式： TEL:TEL: 88493458 88493458 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)921921 EMAIL:EMAIL: 辦公室：辦公室：實驗大樓實驗大樓A913A9132現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 章節(jié)安排章節(jié)安排第一章第一章 概述概述第二章第二章 系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型第三章第三章 連續(xù)系統(tǒng)的數(shù)字仿真連續(xù)系統(tǒng)的數(shù)字仿真第四章第四章 離散事件系統(tǒng)仿真離散事件系統(tǒng)仿真第六章第六章 分布式交互仿真分布式交互仿真第七章第七章 可視化、多媒體、虛擬現(xiàn)實仿真可視化、多媒體、虛擬現(xiàn)實仿真3 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交

2、互仿真6.1 6.1 引言引言6.2 DIS6.2 DIS系統(tǒng)設(shè)計原則與關(guān)鍵技術(shù)系統(tǒng)設(shè)計原則與關(guān)鍵技術(shù)6.3 DIS6.3 DIS系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)6.4 DIS6.4 DIS標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)6.5 DIS6.5 DIS時空一致性時空一致性6.6 DR6.6 DR技術(shù)技術(shù)6.7 6.7 計算機(jī)生成兵力計算機(jī)生成兵力6.9 6.9 高層體系結(jié)構(gòu)（高層體系結(jié)構(gòu)（HLAHLA）仿真技術(shù)）仿真技術(shù)4分布式交互仿真產(chǎn)生的背景分布式交互仿真產(chǎn)生的背景 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真分布式交互仿真技術(shù)產(chǎn)生于軍事領(lǐng)域的迫切需求，軍事領(lǐng)域的仿真技術(shù)一直代表仿真技術(shù)發(fā)

3、展的最高水平。分布式交互仿真技術(shù)之所以發(fā)展迅速有兩方面的重要因素，即應(yīng)用需求和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。5分布式交互仿真產(chǎn)生的背景分布式交互仿真產(chǎn)生的背景 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真6分布式交互仿真應(yīng)用分布式交互仿真應(yīng)用 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真7分布式交互仿真應(yīng)用分布式交互仿真應(yīng)用 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真8分布式交互仿真技術(shù)發(fā)展分布式交互仿真技術(shù)發(fā)展 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真9分布式交互仿

4、真技術(shù)發(fā)展分布式交互仿真技術(shù)發(fā)展 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真l 分布性分布性l 交互性交互性l 仿真性仿真性l 實時性實時性l 集成性集成性10分布式交互仿真技術(shù)發(fā)展分布式交互仿真技術(shù)發(fā)展 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真l 仿真應(yīng)用間的互操作性仿真應(yīng)用間的互操作性(Interoperability)(Interoperability)l 仿真軟件的可重用性仿真軟件的可重用性(Reuseability(Reuseability) )l 仿真系統(tǒng)規(guī)模的可擴(kuò)展性仿真系統(tǒng)規(guī)模的可擴(kuò)展性(Sealabil

5、ity(Sealability) )11l仿真節(jié)點的自治性仿真節(jié)點的自治性l時空一致性時空一致性l信息傳輸?shù)恼鎸嵭孕畔鬏數(shù)恼鎸嵭詌采用對象采用對象/ /事件結(jié)構(gòu)事件結(jié)構(gòu)l實時性實時性l互操作性互操作性l可靠性和安全性可靠性和安全性l系統(tǒng)可擴(kuò)展性系統(tǒng)可擴(kuò)展性設(shè)計原則設(shè)計原則 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真DISDIS系統(tǒng)設(shè)計原則與關(guān)鍵技術(shù)系統(tǒng)設(shè)計原則與關(guān)鍵技術(shù)12l合理的分布式結(jié)構(gòu)合理的分布式結(jié)構(gòu)l信息交換標(biāo)準(zhǔn)信息交換標(biāo)準(zhǔn)lDRDR機(jī)制機(jī)制l時鐘同步機(jī)制時鐘同步機(jī)制l坐標(biāo)變換技術(shù)坐標(biāo)變換技術(shù)l接口處理機(jī)制接口處理機(jī)制l虛擬環(huán)境技術(shù)虛擬環(huán)境技術(shù)l建

6、模與仿真的建模與仿真的VVAVVA技術(shù)技術(shù)l運(yùn)行管理技術(shù)運(yùn)行管理技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真DISDIS系統(tǒng)設(shè)計原則與關(guān)鍵技術(shù)系統(tǒng)設(shè)計原則與關(guān)鍵技術(shù)13DISDIS中的仿真節(jié)點中的仿真節(jié)點 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真DISDIS系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)連接器網(wǎng)絡(luò)連接器仿真計算機(jī)仿真計算機(jī)仿真計算機(jī)仿真計算機(jī)仿真計算機(jī)仿真計算機(jī)連接其他仿真節(jié)點連接其他仿真節(jié)點（NIUNIU）仿真節(jié)點仿真節(jié)點1 1仿真節(jié)點仿真節(jié)點n n14網(wǎng)絡(luò)接口單元網(wǎng)絡(luò)接口單元NIUNIU基本功能基本

7、功能 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真DISDIS系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)l物理上物理上：NIUNIU完成各仿真器的不同標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的互連完成各仿真器的不同標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的互連l數(shù)據(jù)流上數(shù)據(jù)流上：實現(xiàn)了不同數(shù)據(jù)集到：實現(xiàn)了不同數(shù)據(jù)集到PDUPDU（PtotocolPtotocol Data Unit) Data Unit)的互換的互換l仿真環(huán)境上仿真環(huán)境上：實現(xiàn)了局部仿真到統(tǒng)一的綜合虛擬環(huán)境的互通：實現(xiàn)了局部仿真到統(tǒng)一的綜合虛擬環(huán)境的互通應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件局部數(shù)據(jù)局部數(shù)據(jù)接口驅(qū)動接口驅(qū)動數(shù)據(jù)接口數(shù)據(jù)接口數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)接口驅(qū)動接口驅(qū)動數(shù)據(jù)接

8、口數(shù)據(jù)接口PDUPDU網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接口局部數(shù)據(jù)通道局部數(shù)據(jù)通道網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) SimulatorSimulator NIUNIUNIUNIU數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換示意圖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換示意圖15網(wǎng)絡(luò)接口單元網(wǎng)絡(luò)接口單元NIUNIU輔助功能輔助功能 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真DISDIS系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)l數(shù)據(jù)過濾功能數(shù)據(jù)過濾功能：NIUNIU中保留一長本仿真器感興趣的實體的中保留一長本仿真器感興趣的實體的IDID表，表，NIUNIU根根據(jù)該表格進(jìn)行數(shù)據(jù)過濾；據(jù)該表格進(jìn)行數(shù)據(jù)過濾；lDRDR模型解算模型解算：NIUNIU采用采用DRDR遞推算法對網(wǎng)絡(luò)

9、延時進(jìn)行補(bǔ)償；遞推算法對網(wǎng)絡(luò)延時進(jìn)行補(bǔ)償；l表示仿真器正常運(yùn)轉(zhuǎn)的表示仿真器正常運(yùn)轉(zhuǎn)的“心跳心跳”數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送：NIUNIU每隔固定時間段向外發(fā)每隔固定時間段向外發(fā)送一數(shù)據(jù)幀，表示該仿真器仍處于正常狀態(tài)；送一數(shù)據(jù)幀，表示該仿真器仍處于正常狀態(tài)；16 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真DISDIS系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成物理上物理上ROUTERROUTER SimulatorSimulator NIUNIULANLAN SimulatorSimulator NIUNIU SimulatorSimulator NIUNIUWANWANH HU UB B Sim

10、ulatorSimulator NIUNIU SimulatorSimulator NIUNIU SimulatorSimulator NIUNIUNetworkingNetworking17 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真DISDIS系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成邏輯角度邏輯角度l DISDIS的核心是一系列標(biāo)準(zhǔn)；的核心是一系列標(biāo)準(zhǔn)；l 這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了仿真器互連時網(wǎng)絡(luò)底層協(xié)議應(yīng)提供的服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)數(shù)這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了仿真器互連時網(wǎng)絡(luò)底層協(xié)議應(yīng)提供的服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)具備的指標(biāo)、仿真器間的數(shù)據(jù)交換內(nèi)容和格式、數(shù)據(jù)通信的輔據(jù)傳輸應(yīng)具備的指標(biāo)、仿真器間的數(shù)據(jù)交換

11、內(nèi)容和格式、數(shù)據(jù)通信的輔助算法等；助算法等；層次化角度層次化角度l DISDIS實際上定義了一個分布的異構(gòu)仿真器互連的開放式層次化模型，思想實際上定義了一個分布的異構(gòu)仿真器互連的開放式層次化模型，思想來源于來源于ISO/OSIRMISO/OSIRM（Open System Interconnection Reference Model)Open System Interconnection Reference Model)；層次層次ISO/OSIRMISO/OSIRMDISDIS標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)具體內(nèi)容具體內(nèi)容7 7應(yīng)用層應(yīng)用層IEEE1278.1IEEE1278.1DRDR算法、數(shù)據(jù)交換類型算法、數(shù)

12、據(jù)交換類型6 6表示層表示層IEEE1278.1IEEE1278.1PDUPDU格式及其交互形式格式及其交互形式5 5會話層會話層IEEE1278.1IEEE1278.1通信服務(wù)類型，通信服務(wù)類型，TCPTCP連接建立連接建立4 4傳輸層傳輸層IEEE1278.2IEEE1278.2尋址模式、端端通信、通信可靠性尋址模式、端端通信、通信可靠性3 3網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層IEEE1278.2IEEE1278.2主機(jī)之間尋址主機(jī)之間尋址2 2鏈路層鏈路層Any protocols Any protocols Support Layer 3Support Layer 3幀格式、沖突解決幀格式、沖突解決1 1物

13、理層物理層Any protocols Any protocols Support Layer 2Support Layer 2電纜、光纖，無線傳輸電纜、光纖，無線傳輸18 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真DISDIS標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)分類標(biāo)準(zhǔn)分類DISDIS標(biāo)準(zhǔn)的草稿由美國軍方仿真、訓(xùn)練與裝備司令部（標(biāo)準(zhǔn)的草稿由美國軍方仿真、訓(xùn)練與裝備司令部（STRICOMSTRICOM）和國防）和國防建模與仿真辦公室（建模與仿真辦公室（DMSODMSO）負(fù)責(zé)，并由美國佛羅里達(dá)大學(xué)的仿真與訓(xùn)練研究）負(fù)責(zé)，并由美國佛羅里達(dá)大學(xué)的仿真與訓(xùn)練研究所具體完成，最終有所具體完成，

14、最終有IEEEIEEE組織批準(zhǔn)成為正式標(biāo)準(zhǔn)，主要包括：組織批準(zhǔn)成為正式標(biāo)準(zhǔn)，主要包括：l DISDIS應(yīng)用協(xié)議；應(yīng)用協(xié)議；l DISDIS通信協(xié)議；通信協(xié)議；l DISDIS演練管理和反饋協(xié)議；演練管理和反饋協(xié)議；l DIS VVADIS VVA協(xié)議；協(xié)議；l DISDIS逼真度描述協(xié)議和逼真度描述協(xié)議和DISDIS環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)；環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)；19 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真DISDIS標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)PDUPDU的類型、結(jié)構(gòu)組成和格式設(shè)計的類型、結(jié)構(gòu)組成和格式設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)IEEE Std 1278.1IEEE Std 1278.1定義了定義了2727種種P

15、DUPDU，能夠傳送實體的信息，能夠傳送實體的信息/ /交互、交戰(zhàn)、交互、交戰(zhàn)、后勤支援、電磁發(fā)射、無線電通信等方面信息；后勤支援、電磁發(fā)射、無線電通信等方面信息；實體信息實體信息/ /交互類交互類1)1)實體狀態(tài)實體狀態(tài)PDU;2)PDU;2)碰撞碰撞PDUPDU交戰(zhàn)類交戰(zhàn)類1)1)開火開火PDU 2)PDU 2)爆炸爆炸PDUPDU仿真管理類仿真管理類1)1)服務(wù)請求服務(wù)請求PDU;2)PDU;2)補(bǔ)給提供補(bǔ)給提供PDU;3)PDU;3)補(bǔ)給收到補(bǔ)給收到PDU;4)PDU;4)補(bǔ)給補(bǔ)給取消取消PDU;5)PDU;5)維修完成維修完成PDU;6)PDU;6)維修響應(yīng)維修響應(yīng)PDU;PDU;后

16、勤支援類后勤支援類1)1)創(chuàng)建實體創(chuàng)建實體PDU;2)PDU;2)刪除實體刪除實體PDU;3)PDU;3)啟動啟動/ /重啟重啟PDU;4)PDU;4)終止終止/ /凍結(jié)凍結(jié)PDU;5)PDU;5)應(yīng)答應(yīng)答PDU;6)PDU;6)動作請求動作請求PDU;7)PDU;7)動作響應(yīng)動作響應(yīng)PDU;8)PDU;8)數(shù)據(jù)查詢數(shù)據(jù)查詢PDU;9)PDU;9)設(shè)置數(shù)據(jù)設(shè)置數(shù)據(jù)PDU;10)PDU;10)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)PDU;11)PDU;11)事件報告事件報告PDU;12)PDU;12)注釋注釋PDU;PDU;分布式發(fā)射還原類分布式發(fā)射還原類1)1)電磁發(fā)射電磁發(fā)射PDU;2)PDU;2)指示器指示器PDU;P

17、DU;無線電通信類無線電通信類1)1)發(fā)射機(jī)發(fā)射機(jī)PDU;2)PDU;2)信號信號PDU;3)PDU;3)接收機(jī)接收機(jī)PDUPDU20 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真DISDIS標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)組成及設(shè)計結(jié)構(gòu)組成及設(shè)計描述描述PDUPDU所表示相關(guān)方面的全部信息；所表示相關(guān)方面的全部信息；標(biāo)頭標(biāo)頭主體主體變長體變長體l 協(xié)議版本、演練標(biāo)識符、相應(yīng)的協(xié)議版本、演練標(biāo)識符、相應(yīng)的PDUPDU類型、類型、PDUPDU所屬的議族、時間戳及所屬的議族、時間戳及PDUPDU的長度；的長度；PDUPDU的數(shù)據(jù)域或與實體相關(guān)的附屬部件；的數(shù)據(jù)域或與實體相關(guān)的附屬部件

18、；typedef structtypedef struct /標(biāo)頭部分標(biāo)頭部分StPduHeader stHeaderStPduHeader stHeader;/;/標(biāo)頭結(jié)構(gòu)體標(biāo)頭結(jié)構(gòu)體/主體部分主體部分/實體標(biāo)識結(jié)構(gòu)體實體標(biāo)識結(jié)構(gòu)體StEntityIdentifier stOriginatingEntityIDStEntityIdentifier stOriginatingEntityID；StEntityIdentifier stReceiveingEntityIDStEntityIdentifier stReceiveingEntityID；unsigned long uRequestI

19、Dunsigned long uRequestID; ;unsigned long uActionIDunsigned long uActionID; ;unsigned long uNumfixedDatumunsigned long uNumfixedDatum;/;/定長數(shù)據(jù)個數(shù)定長數(shù)據(jù)個數(shù)unsigned long uVarDatumunsigned long uVarDatum;/;/變長數(shù)據(jù)個數(shù)變長數(shù)據(jù)個數(shù)/變長體部分變長體部分StFixedDatum staFixedDatumuNumfixedDatumStFixedDatum staFixedDatumuNumfixedDat

20、um;StVarDatum staVarDatumuNumVarDatumStVarDatum staVarDatumuNumVarDatum; StAvtionRequestPdu StAvtionRequestPdu；動作請求動作請求PDUPDU定義定義21 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真DISDIS標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)通信層及應(yīng)用層的標(biāo)準(zhǔn)化通信層及應(yīng)用層的標(biāo)準(zhǔn)化DISDIS及其標(biāo)準(zhǔn)與及其標(biāo)準(zhǔn)與OSIOSI模型的關(guān)系模型的關(guān)系層次層次OSIOSI模型模型DISDIS標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)7 7應(yīng)用層應(yīng)用層應(yīng)用層應(yīng)用層IEEE1278.1-1995IEEE1278.1-

21、19956 6表示層表示層5 5會話層會話層4 4傳輸層傳輸層通信層通信層IEEE1278.-1995IEEE1278.-19953 3網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層2 2鏈路層鏈路層1 1物理層物理層22 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真DISDIS標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)通信體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)通信體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)包括包括PDUPDU傳輸需求和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)尋址需求；傳輸需求和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)尋址需求；數(shù)據(jù)通信服務(wù)需求數(shù)據(jù)通信服務(wù)需求網(wǎng)絡(luò)性能要求網(wǎng)絡(luò)性能要求DISDIS通信體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)（通信體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)（CADISCADIS）建立）建立DISDIS對網(wǎng)絡(luò)的基本需求，對現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)協(xié)對網(wǎng)絡(luò)的基本需求，對現(xiàn)有

22、的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和結(jié)構(gòu)模型再組織和再利用，主要借鑒標(biāo)準(zhǔn)有：議和結(jié)構(gòu)模型再組織和再利用，主要借鑒標(biāo)準(zhǔn)有：IEEE 1278.1-1995IEEE 1278.1-1995、ISO/OSIISO/OSI及及INTERNETINTERNET的有關(guān)部門標(biāo)準(zhǔn)；的有關(guān)部門標(biāo)準(zhǔn)；CADISCADIS建立的建立的DISDIS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)需求包括以下四個方面。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)需求包括以下四個方面。網(wǎng)絡(luò)帶寬和網(wǎng)絡(luò)傳輸延時的需求；網(wǎng)絡(luò)帶寬和網(wǎng)絡(luò)傳輸延時的需求；錯誤檢出機(jī)制錯誤檢出機(jī)制選用網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議實現(xiàn)（選用網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議實現(xiàn)（TCPTCP，UDPUDP協(xié)議的錯誤檢出機(jī)制實現(xiàn)）；協(xié)議的錯誤檢出機(jī)制實現(xiàn)）；時間同步機(jī)制時間同步機(jī)制為使為使

23、DISDIS中各節(jié)點具有統(tǒng)一時間基準(zhǔn)，中各節(jié)點具有統(tǒng)一時間基準(zhǔn)，DISDIS選用的協(xié)議族中應(yīng)選用的協(xié)議族中應(yīng)具有時間同步協(xié)議（具有時間同步協(xié)議（INTERNER INTERNER 中的中的NTPNTP）；）；參數(shù)參數(shù)最大允許值最大允許值傳輸層到傳輸層延時傳輸層到傳輸層延時松耦合松耦合=300ms；緊耦合；緊耦合=95%傳輸層到傳輸層延時跳動傳輸層到傳輸層延時跳動=50ms傳輸層到物理層延時傳輸層到物理層延時=10ms23 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真DISDIS時空一致性時空一致性形成時空不一致的原因形成時空不一致的原因l 仿真實際上是在真實的

24、時空中構(gòu)造出一個虛擬的時空，并將仿真模型仿真實際上是在真實的時空中構(gòu)造出一個虛擬的時空，并將仿真模型置于該虛擬時空環(huán)境中運(yùn)行的過程；置于該虛擬時空環(huán)境中運(yùn)行的過程；l 時空一致性是由人的感覺和行為來衡量的，因此較為抽象一些，在實時空一致性是由人的感覺和行為來衡量的，因此較為抽象一些，在實現(xiàn)中也復(fù)雜得多。簡單地說，時空一致性主要包括空間表達(dá)一致和分現(xiàn)中也復(fù)雜得多。簡單地說，時空一致性主要包括空間表達(dá)一致和分布仿真時間一致兩個方面。布仿真時間一致兩個方面。 l DISDIS系統(tǒng)中，由于仿真節(jié)點之間的時鐘不同步以及節(jié)點之間的信息傳輸延時造成節(jié)系統(tǒng)中，由于仿真節(jié)點之間的時鐘不同步以及節(jié)點之間的信息傳輸

25、延時造成節(jié)點之間在時間處理上的差異，導(dǎo)致時間不一致；點之間在時間處理上的差異，導(dǎo)致時間不一致；l 各節(jié)點對于仿真實體的空間位置和姿態(tài)的描述方法的不同導(dǎo)致節(jié)點之間在空間處理各節(jié)點對于仿真實體的空間位置和姿態(tài)的描述方法的不同導(dǎo)致節(jié)點之間在空間處理上的不一致；上的不一致；24 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真DISDIS時空一致性時空一致性時間一致性時間一致性時間同步就是通過一定的算法將各點的邏輯時鐘趨于一個共同的時間基準(zhǔn)，使各節(jié)時間同步就是通過一定的算法將各點的邏輯時鐘趨于一個共同的時間基準(zhǔn)，使各節(jié)點的邏輯時鐘與該時間基準(zhǔn)的偏差小于給定的誤差范圍；保證

26、時鐘同步的方法有：點的邏輯時鐘與該時間基準(zhǔn)的偏差小于給定的誤差范圍；保證時鐘同步的方法有：l時間戳機(jī)制：時間戳機(jī)制：由于由于DISDIS是一個分布系統(tǒng)，仿真節(jié)點間的時間同步誤差不可避免，同是一個分布系統(tǒng)，仿真節(jié)點間的時間同步誤差不可避免，同時仿真實體間交換的時仿真實體間交換的PDUPDU在網(wǎng)絡(luò)傳輸上有延遲，因此為了標(biāo)記在網(wǎng)絡(luò)傳輸上有延遲，因此為了標(biāo)記PDUPDU的發(fā)送時刻，每個的發(fā)送時刻，每個PDUPDU都帶有一個時間戳。以標(biāo)準(zhǔn)時鐘為基準(zhǔn)發(fā)出的時間戳基準(zhǔn)來修正每個節(jié)點時鐘誤都帶有一個時間戳。以標(biāo)準(zhǔn)時鐘為基準(zhǔn)發(fā)出的時間戳基準(zhǔn)來修正每個節(jié)點時鐘誤差，保證運(yùn)行時有統(tǒng)一的時間坐標(biāo)；差，保證運(yùn)行時有統(tǒng)一

27、的時間坐標(biāo)；l時間修正機(jī)制：時間修正機(jī)制：各節(jié)點定時接收一外部標(biāo)準(zhǔn)時鐘來修正現(xiàn)有的時鐘值；各節(jié)點定時接收一外部標(biāo)準(zhǔn)時鐘來修正現(xiàn)有的時鐘值；l時鐘跟隨同步方法：時鐘跟隨同步方法：在實時性要求高、有嚴(yán)格迭代周期要求的仿真系統(tǒng)中，可以采在實時性要求高、有嚴(yán)格迭代周期要求的仿真系統(tǒng)中，可以采用網(wǎng)絡(luò)中某臺計算機(jī)的時鐘作為同步節(jié)點時鐘，保證在下一個迭代周期內(nèi)其他節(jié)點時用網(wǎng)絡(luò)中某臺計算機(jī)的時鐘作為同步節(jié)點時鐘，保證在下一個迭代周期內(nèi)其他節(jié)點時鐘跟隨推進(jìn)；鐘跟隨推進(jìn)；25 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真DISDIS時空一致性時空一致性空間一致性空間一致性l 為實

28、現(xiàn)空間表達(dá)的一致，首先要求采用統(tǒng)一的環(huán)境模型，參加為實現(xiàn)空間表達(dá)的一致，首先要求采用統(tǒng)一的環(huán)境模型，參加DISDIS演練的實體只能在演練的實體只能在統(tǒng)一的虛擬戰(zhàn)場環(huán)境中才能進(jìn)行有效的對抗和協(xié)同，因此，相容的環(huán)境數(shù)據(jù)庫是至關(guān)統(tǒng)一的虛擬戰(zhàn)場環(huán)境中才能進(jìn)行有效的對抗和協(xié)同，因此，相容的環(huán)境數(shù)據(jù)庫是至關(guān)重要的。重要的。 l 目前在目前在DISDIS中環(huán)境模型方面研究比較系統(tǒng)、有代表性的項目有中環(huán)境模型方面研究比較系統(tǒng)、有代表性的項目有DoDDoD支持的支持的SEDRISSEDRIS（Synthetic Environment Data Representation and Interchange Sy

29、nthetic Environment Data Representation and Interchange SpecificationSpecification），這是旨在提供一個包括陸地、海洋、大氣和外層空間的完整的物），這是旨在提供一個包括陸地、海洋、大氣和外層空間的完整的物理環(huán)境模型以及相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)的存取和交換方法。它提出了綜合環(huán)境的數(shù)據(jù)模型，理環(huán)境模型以及相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)的存取和交換方法。它提出了綜合環(huán)境的數(shù)據(jù)模型，于于19981998年年1111月發(fā)布了第一個正式版月發(fā)布了第一個正式版V2.0V2.0，而后又陸續(xù)發(fā)布了，而后又陸續(xù)發(fā)布了V2.5V2.5和和V3.0V3.0版。

30、版。 相容的環(huán)境數(shù)據(jù)庫相容的環(huán)境數(shù)據(jù)庫 統(tǒng)一的坐標(biāo)系系統(tǒng)統(tǒng)一的坐標(biāo)系系統(tǒng) 26 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真DISDIS時空一致性時空一致性空間一致性空間一致性統(tǒng)一的坐標(biāo)系系統(tǒng)統(tǒng)一的坐標(biāo)系系統(tǒng) DIS提出了一個標(biāo)準(zhǔn)的參考坐標(biāo)系統(tǒng)，包括世界坐標(biāo)系和實體坐標(biāo)系。 世界坐標(biāo)系是一個右手地心笛卡爾坐標(biāo)系，原點是地心， X的正半軸在赤道通過子午線，Y的正半軸在赤道通過東徑90線，Z的正半軸通過北極； 實體坐標(biāo)系也是一個右手笛卡爾坐標(biāo)系。原點是實體的中心，X正半軸指向?qū)嶓w正面，Y正半軸指向?qū)嶓w右側(cè)，Z正半軸指向?qū)嶓w底部 ；27 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技

31、術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真DISDIS時空一致性時空一致性經(jīng)緯度轉(zhuǎn)地心坐標(biāo)經(jīng)緯度轉(zhuǎn)地心坐標(biāo)坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換 地心坐標(biāo)轉(zhuǎn)經(jīng)緯度地心坐標(biāo)轉(zhuǎn)經(jīng)緯度地平坐標(biāo)轉(zhuǎn)經(jīng)緯度地平坐標(biāo)轉(zhuǎn)經(jīng)緯度地心坐標(biāo)轉(zhuǎn)地平坐標(biāo)地心坐標(biāo)轉(zhuǎn)地平坐標(biāo)P180-P181P180-P181 28 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真DRDR技術(shù)技術(shù)基本思路基本思路l DIS系統(tǒng)中每個仿真節(jié)點內(nèi)除了保存其內(nèi)部仿真實體動力學(xué)模型外,還保存該動力學(xué)模型的DR模型及有可能與其交互的其他仿真節(jié)點的DR模型。l 仿真節(jié)點不必在每個仿真幀周期均將各自的狀態(tài)傳送給與其交互的

32、其他仿真節(jié)點;l 在DIS仿真進(jìn)程中，仿真節(jié)點只是在實際運(yùn)動狀態(tài)與DR模型推算出來的運(yùn)動狀態(tài)之間的誤差超過設(shè)定的誤差限時，才將自己的運(yùn)動狀態(tài)打包發(fā)送給其它節(jié)點，同時更新其DR模型參數(shù)；l 其他節(jié)點接收到更新后的狀態(tài)信息后，判斷是否要更新對方的DR模型，等待下一個狀態(tài)更新信息；29 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真DRDR技術(shù)技術(shù)DRDR模型和算法模型和算法l DIS系統(tǒng)所采用的DR模型類型見P183表6.4；l 從層次關(guān)系上，DR算法運(yùn)行于PDU協(xié)議之上，通過三個參數(shù)來進(jìn)行描述，一般式為：DRMF or RDRMF or R，P or VP or

33、V，W or RW or Rl 參數(shù)參數(shù)1 1：描述該物體是否有轉(zhuǎn)動運(yùn)動：描述該物體是否有轉(zhuǎn)動運(yùn)動 F F：無，：無，R R：有；：有；l 參數(shù)參數(shù)2 2：描述該實體是做勻速還是勻加速運(yùn)動；：描述該實體是做勻速還是勻加速運(yùn)動； P P：勻速，：勻速，V V：勻加速：勻加速l 參數(shù)參數(shù)3 3：描述實體運(yùn)動所選擇的坐標(biāo)系；：描述實體運(yùn)動所選擇的坐標(biāo)系； W W：世界坐標(biāo)系，：世界坐標(biāo)系，R R：實體坐標(biāo)系：實體坐標(biāo)系30 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真DRDR技術(shù)技術(shù)DRDR技術(shù)的實現(xiàn)技術(shù)的實現(xiàn)VR-LinkVR-Link交互層交互層遠(yuǎn)方實體列表遠(yuǎn)方

34、實體列表本地實體列表本地實體列表DRDR實體碰撞處理實體碰撞處理其他交互任務(wù)其他交互任務(wù)PDUPDU接口層接口層通信網(wǎng)絡(luò)（通信網(wǎng)絡(luò)（PDUPDU信息）信息）仿真系統(tǒng)仿真系統(tǒng)仿真接口單元（仿真接口單元（NIUNIU，VR-LinkVR-Link）仿真應(yīng)用仿真應(yīng)用仿真系統(tǒng)仿真系統(tǒng)仿真接口單元（仿真接口單元（NIUNIU，VR-LinkVR-Link）網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)絡(luò)接口層分布式交互仿真中分布式交互仿真中DRDR實現(xiàn)方法實現(xiàn)方法（VR-LinkVR-Link）31 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真計算機(jī)生成兵力（計算機(jī)生成兵力（CGFCGF）a)a) 計算

35、機(jī)生成兵力是指在分布式仿真戰(zhàn)場環(huán)境中由計算機(jī)生成和控制的仿計算機(jī)生成兵力是指在分布式仿真戰(zhàn)場環(huán)境中由計算機(jī)生成和控制的仿真實體。真實體。b)b) 通過對人類作戰(zhàn)行為的建模，這些實體能自主地對仿真戰(zhàn)場環(huán)境中的事通過對人類作戰(zhàn)行為的建模，這些實體能自主地對仿真戰(zhàn)場環(huán)境中的事件和狀態(tài)做出反應(yīng)。件和狀態(tài)做出反應(yīng)。c)c) CGFCGF系統(tǒng)可以用來模擬敵方或友方的戰(zhàn)斗實體，具有自主性、智能性等特系統(tǒng)可以用來模擬敵方或友方的戰(zhàn)斗實體，具有自主性、智能性等特征，并具備感知、通信以及協(xié)調(diào)的能力，在軍事訓(xùn)練、武器研制和人員征，并具備感知、通信以及協(xié)調(diào)的能力，在軍事訓(xùn)練、武器研制和人員培訓(xùn)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用培訓(xùn)

36、等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用 。 CGFCGF發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)主要有：發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)主要有：l CGF建模技術(shù)：環(huán)境模型、物理模型和行為模型的建立及簡化技術(shù)；l CGF系統(tǒng)的可視化：圖形用戶界面的拖放功能，軍方通用的符號設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)及多功能地圖；l CGF行為的表達(dá)和決策能力：采用人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)和控制技術(shù)；l CGF支持工具：統(tǒng)一的語法語義，權(quán)威的數(shù)據(jù)來源，作戰(zhàn)想定的生成和戰(zhàn)斗場景的存儲回放；32 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真高層體系結(jié)構(gòu)（高層體系結(jié)構(gòu)（HLAHLA）仿真技術(shù)）仿真技術(shù) 從分布式交互仿真的發(fā)展可以看出，現(xiàn)代仿真具有廣泛化、復(fù)雜化、

37、分布化等特點，對未來仿真提出了三點新要求。l 仿真應(yīng)用間的互操作性：(Interoperability)(Interoperability)：實現(xiàn)不同類型的仿真應(yīng)用之間無縫的鏈接，如將基于等時間步長的實時連續(xù)系統(tǒng)仿真、基于ALSP標(biāo)準(zhǔn)的聚集級仿真集成到一個分布交互的綜合環(huán)境中；l 仿真軟件的可重用性仿真軟件的可重用性(Reusability)(Reusability)。各部門開發(fā)的仿真構(gòu)件能夠最大限度地重用以降低仿真應(yīng)用的開發(fā)代價，提高仿真活動開展的效率；l 仿真系統(tǒng)規(guī)模的可擴(kuò)展性仿真系統(tǒng)規(guī)模的可擴(kuò)展性(Sealability(Sealability) )。在某些應(yīng)用領(lǐng)域(如軍事領(lǐng)域)需要大規(guī)

38、模的分布仿真系統(tǒng)的支持，這些系統(tǒng)一般涉及到大量的仿真結(jié)點機(jī)，這就對分布交互仿真系統(tǒng)的可擴(kuò)展性提出了較高的要求；33lPlatform ProtofederationPlatform Protofederation平臺原型聯(lián)邦：平臺原型聯(lián)邦：這是基于這是基于DIS2.0 DIS2.0 的實時平臺級模擬的實時平臺級模擬器的聯(lián)邦器的聯(lián)邦, ,這個原型聯(lián)邦要驗證的主要問題是：這個原型聯(lián)邦要驗證的主要問題是：HLAHLA是否能代替是否能代替DISDIS，適用于基于，適用于基于DISDIS的系統(tǒng)。的系統(tǒng)。lJoint Training FederationJoint Training Federation

39、聯(lián)合訓(xùn)練原型聯(lián)邦：聯(lián)合訓(xùn)練原型聯(lián)邦：這是一個離散事件驅(qū)動的聯(lián)邦，這是一個離散事件驅(qū)動的聯(lián)邦，它要驗證的主要問題是：它要驗證的主要問題是： HLAHLA是否適于離散事件仿真的協(xié)調(diào)是否適于離散事件仿真的協(xié)調(diào)。lAnalysis ProtofederationAnalysis Protofederation分析原型聯(lián)邦：分析原型聯(lián)邦：它需要多趟運(yùn)行才能得到分析結(jié)果，它需要多趟運(yùn)行才能得到分析結(jié)果，因此其中運(yùn)行效率和可重復(fù)性很重要，它要驗證的主要問題是：因此其中運(yùn)行效率和可重復(fù)性很重要，它要驗證的主要問題是： HLAHLA的時間管理的時間管理和數(shù)據(jù)管理服務(wù)策略是否正確。和數(shù)據(jù)管理服務(wù)策略是否正確。lE

40、ngineering ProtofederationEngineering Protofederation 工程原型聯(lián)邦：工程原型聯(lián)邦：這是一個半實物仿真系統(tǒng)，它要這是一個半實物仿真系統(tǒng)，它要驗證的主要問題是：驗證的主要問題是： HLAHLA是否適于硬件在回路的仿真應(yīng)用，并對所需的性能進(jìn)行是否適于硬件在回路的仿真應(yīng)用，并對所需的性能進(jìn)行了專門的研究。了專門的研究。 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真高層體系結(jié)構(gòu)（高層體系結(jié)構(gòu)（HLAHLA）仿真技術(shù)）仿真技術(shù)34 規(guī)則（規(guī)則（RulesRules）：）：表達(dá)了表達(dá)了HLA聯(lián)邦和聯(lián)邦成員的職責(zé)，其總結(jié)了

41、聯(lián)邦和聯(lián)邦成員的職責(zé)，其總結(jié)了HLA如何使用的如何使用的方式方式 。接口規(guī)范說明接口規(guī)范說明（Interface Specification）：）：定義了聯(lián)邦成員與聯(lián)邦中其他成員進(jìn)行定義了聯(lián)邦成員與聯(lián)邦中其他成員進(jìn)行信息交互的方式，即信息交互的方式，即RTI六大管理服務(wù)；建立了六大管理服務(wù)；建立了HLA仿真的管理對象模型。仿真的管理對象模型。對象模型模板對象模型模板（OMT：Object Model Template）：）：提供一個通用的理解機(jī)制，用來說提供一個通用的理解機(jī)制，用來說明聯(lián)邦成員之間公共數(shù)據(jù)的交換和相互之間的協(xié)作明聯(lián)邦成員之間公共數(shù)據(jù)的交換和相互之間的協(xié)作 ，提供一種標(biāo)準(zhǔn)格式的，

42、提供一種標(biāo)準(zhǔn)格式的HLA 對象模對象模型模板，以促進(jìn)模型的互操作性和可重用性。型模板，以促進(jìn)模型的互操作性和可重用性。19961996年年8 8月月DMSODMSO正式公布了正式公布了HLAHLA規(guī)范，規(guī)范， HLAHLA是一個通用的仿真技術(shù)框架是一個通用的仿真技術(shù)框架 , ,主要由三部分主要由三部分組成：組成： 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真高層體系結(jié)構(gòu)（高層體系結(jié)構(gòu)（HLAHLA）仿真技術(shù)）仿真技術(shù)35應(yīng)用結(jié)構(gòu)圖應(yīng)用結(jié)構(gòu)圖 真實物體真實物體支持工具集支持工具集接口接口仿真代理仿真代理Runtime Infrastructure (RTI)仿真

43、子系統(tǒng)仿真子系統(tǒng)Federation Management Declaration ManagementObject Management Ownership ManagementTime Management Data Distribution Management 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真高層體系結(jié)構(gòu)（高層體系結(jié)構(gòu)（HLAHLA）仿真技術(shù)）仿真技術(shù)36軟件結(jié)構(gòu)圖 聯(lián)邦聯(lián)邦聯(lián)邦聯(lián)邦成員成員對象實例對象實例RTI 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真高層體系結(jié)構(gòu)（高層體系結(jié)構(gòu)（HLAHLA）仿真技術(shù)

44、）仿真技術(shù)37聯(lián)邦成員流程開始開始創(chuàng)建聯(lián)邦創(chuàng)建聯(lián)邦加入聯(lián)邦加入聯(lián)邦對象類、交互類對象類、交互類發(fā)布發(fā)布/訂閱訂閱設(shè)置時間管理策略設(shè)置時間管理策略注冊對象實例注冊對象實例仿真循環(huán)仿真循環(huán)（對象模型運(yùn)算）（對象模型運(yùn)算）退出聯(lián)邦退出聯(lián)邦銷毀聯(lián)邦銷毀聯(lián)邦 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真高層體系結(jié)構(gòu)（高層體系結(jié)構(gòu)（HLAHLA）仿真技術(shù)）仿真技術(shù)38l HLA是是1995年美國國防部（年美國國防部（DOD）發(fā)布的建模與仿真大綱（）發(fā)布的建模與仿真大綱（DOD M&S Master Plan）第一個目標(biāo)）第一個目標(biāo)-開發(fā)建模和仿真通用技術(shù)框架中的首要內(nèi)容，

45、其主要的目的是開發(fā)建模和仿真通用技術(shù)框架中的首要內(nèi)容，其主要的目的是促進(jìn)仿真應(yīng)用的互操作性和仿真資源的可重用性。促進(jìn)仿真應(yīng)用的互操作性和仿真資源的可重用性。1996年年10月月DOD正式規(guī)定正式規(guī)定HLA為為其范圍內(nèi)仿真項目的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)框架，開始推行其范圍內(nèi)仿真項目的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)框架，開始推行HLA，并用它代替原有的，并用它代替原有的DIS、ALSP等標(biāo)準(zhǔn)。等標(biāo)準(zhǔn)。 2000年年9月月HLA作為作為IEEE1516發(fā)布，成為國際通用的標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)布，成為國際通用的標(biāo)準(zhǔn)。l HLA是在是在DIS和和ALSP的基礎(chǔ)上，發(fā)展起來的新的分布交互仿真體系結(jié)構(gòu)，它能提的基礎(chǔ)上，發(fā)展起來的新的分布交互仿真體系結(jié)構(gòu)，它

46、能提供更大規(guī)模的、將構(gòu)造仿真供更大規(guī)模的、將構(gòu)造仿真/虛擬仿真虛擬仿真/實況仿真集成在一起的綜合環(huán)境，實現(xiàn)各類仿實況仿真集成在一起的綜合環(huán)境，實現(xiàn)各類仿真系統(tǒng)間的互操作、動態(tài)管理一點對多點通訊、系統(tǒng)和部件的重用和建立不同層次、真系統(tǒng)間的互操作、動態(tài)管理一點對多點通訊、系統(tǒng)和部件的重用和建立不同層次、不同粒度的對象模型。不同粒度的對象模型。 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真高層體系結(jié)構(gòu)（高層體系結(jié)構(gòu)（HLAHLA）仿真技術(shù)）仿真技術(shù)39HLA概念概念l 聯(lián)邦聯(lián)邦(Federation)l 建模建模 (FOM、SOM)l 信息傳輸信息傳輸（Inform

47、ation Delivery ）l 時間管理時間管理 (Time Management)l 數(shù)據(jù)分發(fā)管理數(shù)據(jù)分發(fā)管理 (Data Distribution Management) 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真高層體系結(jié)構(gòu)（高層體系結(jié)構(gòu)（HLAHLA）仿真技術(shù)）仿真技術(shù)40聯(lián)邦聯(lián)邦( (FederationFederation) )l 聯(lián)邦聯(lián)邦 (Federation):由仿真子系統(tǒng)聯(lián)合構(gòu)成的仿真系統(tǒng)；它支持運(yùn)行支撐框架由仿真子系統(tǒng)聯(lián)合構(gòu)成的仿真系統(tǒng)；它支持運(yùn)行支撐框架（RTI），由聯(lián)邦對象模型（），由聯(lián)邦對象模型（FOM）和）和一定數(shù)量的聯(lián)邦成

48、員組成。一定數(shù)量的聯(lián)邦成員組成。l 聯(lián)邦成員聯(lián)邦成員 (Federate):構(gòu)成聯(lián)邦的每一個仿真子系統(tǒng)；它是構(gòu)成聯(lián)邦的每一個仿真子系統(tǒng)；它是聯(lián)邦中的一個成員，聯(lián)邦中的一個成員，是和是和RTI連接的一個接點；一個聯(lián)邦成員可以代表一個平臺，例如：飛行員的座艙模連接的一個接點；一個聯(lián)邦成員可以代表一個平臺，例如：飛行員的座艙模擬器；也能代表一個聚合級仿真系統(tǒng)，例如：整個國家的空中交通仿真系統(tǒng)。擬器；也能代表一個聚合級仿真系統(tǒng)，例如：整個國家的空中交通仿真系統(tǒng)。 l 運(yùn)行支撐框架運(yùn)行支撐框架（Run Time Infrastructure-RTI）：分布仿真的分布仿真的“操操作系統(tǒng)作系統(tǒng)”，它提供，它

49、提供HLA接口規(guī)范中定義的所有服務(wù)；可以分布、集中和分等級實現(xiàn)。接口規(guī)范中定義的所有服務(wù)；可以分布、集中和分等級實現(xiàn)。l 聯(lián)邦對象模型聯(lián)邦對象模型 (Federation Object Model-FOM)：聯(lián)邦中所有聯(lián)邦成聯(lián)邦中所有聯(lián)邦成員進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的共同對象模型，由符合對象建模模板員進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的共同對象模型，由符合對象建模模板(Object Model Template)的對的對象類、交互類等構(gòu)成。象類、交互類等構(gòu)成。 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真高層體系結(jié)構(gòu)（高層體系結(jié)構(gòu)（HLAHLA）仿真技術(shù)）仿真技術(shù)41建模建模 (FOM、SOM

50、)l仿真對象模型仿真對象模型 (Simulation Object Model-SOM)(Simulation Object Model-SOM)：聯(lián)邦中的成員模型，由符聯(lián)邦中的成員模型，由符合對象建模模板合對象建模模板(Object Model Template)(Object Model Template)的對象類、交互類等構(gòu)成。的對象類、交互類等構(gòu)成。l類類 (Class)(Class): :具有相似屬性、共同的行為、共同的關(guān)系和共同的語義的一組對象。具有相似屬性、共同的行為、共同的關(guān)系和共同的語義的一組對象。l對象類對象類(Object)(Object)：是以符合仿真要求的抽象和分辨率

51、程度、實現(xiàn)對真實世界概是以符合仿真要求的抽象和分辨率程度、實現(xiàn)對真實世界概念描述的基本元素。念描述的基本元素。l交互類交互類 (Interaction)(Interaction): :在聯(lián)邦運(yùn)行過程中，發(fā)生在特定時刻的事件。在聯(lián)邦運(yùn)行過程中，發(fā)生在特定時刻的事件。 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真高層體系結(jié)構(gòu)（高層體系結(jié)構(gòu)（HLAHLA）仿真技術(shù)）仿真技術(shù)42建模建模 (FOM、SOM)l屬性屬性 (Attribute)(Attribute): :記錄對象狀態(tài)的集合。記錄對象狀態(tài)的集合。l屬性所有權(quán)屬性所有權(quán) (Attribute Ownershi

52、p )(Attribute Ownership ): :實現(xiàn)特定對象屬性值更新的職責(zé)。實現(xiàn)特定對象屬性值更新的職責(zé)。l參數(shù)參數(shù) (Parameter)(Parameter)：記錄交互類所傳遞信息的集合。：記錄交互類所傳遞信息的集合。l可發(fā)布的可發(fā)布的 (Publishable)(Publishable): :指特定的對象類能被聯(lián)邦成員用發(fā)布對象類服務(wù)指特定的對象類能被聯(lián)邦成員用發(fā)布對象類服務(wù)發(fā)布、且能用登記對象服務(wù)實現(xiàn)基于此類的對象實例登記。發(fā)布、且能用登記對象服務(wù)實現(xiàn)基于此類的對象實例登記。l可訂閱的可訂閱的 (subscribable(subscribable) ): :指聯(lián)邦成員能利用和

53、響應(yīng)由該對象類產(chǎn)生的實指聯(lián)邦成員能利用和響應(yīng)由該對象類產(chǎn)生的實例屬性。例屬性。 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真高層體系結(jié)構(gòu)（高層體系結(jié)構(gòu)（HLAHLA）仿真技術(shù)）仿真技術(shù)43建模建模 (FOM、SOM)l屬性的更新（屬性的更新（update attribute)update attribute)l反射的屬性反射的屬性 (reflected attribute)(reflected attribute): :被某個聯(lián)邦成員運(yùn)用，但所有權(quán)不屬于該被某個聯(lián)邦成員運(yùn)用，但所有權(quán)不屬于該聯(lián)邦成員。聯(lián)邦成員。l發(fā)交互發(fā)交互(Send Interaction)

54、(Send Interaction): :聯(lián)邦成員將交互發(fā)送到聯(lián)邦。聯(lián)邦成員將交互發(fā)送到聯(lián)邦。l收交互收交互 (Receive Interaction)(Receive Interaction): :聯(lián)邦成員從聯(lián)邦接收交互。聯(lián)邦成員從聯(lián)邦接收交互。 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真高層體系結(jié)構(gòu)（高層體系結(jié)構(gòu)（HLAHLA）仿真技術(shù)）仿真技術(shù)44信息傳輸信息傳輸（Information Delivery Information Delivery ） _信息傳輸順序信息傳輸順序l RO (Receive Order):信息按照信息按照RTI接收的順序發(fā)

55、送到聯(lián)邦成員，即采用接收的順序發(fā)送到聯(lián)邦成員，即采用FIFO方式，是時間延遲最小的信息傳輸順序。方式，是時間延遲最小的信息傳輸順序。l TSO (Time Stamp Order):RTI按照信息所帶時間戳的先后順序發(fā)送到聯(lián)邦成按照信息所帶時間戳的先后順序發(fā)送到聯(lián)邦成員。員。 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真高層體系結(jié)構(gòu)（高層體系結(jié)構(gòu)（HLAHLA）仿真技術(shù)）仿真技術(shù)信息傳輸信息傳輸（Information Delivery Information Delivery ） _信息傳輸類型信息傳輸類型l最好效果傳輸最好效果傳輸（Best effort

56、Delivery Best effort Delivery ）: :此傳輸方式的時間延遲小，但是目此傳輸方式的時間延遲小，但是目的地聯(lián)邦成員有可能收不到信息，適用于傳送重要性一般并且多次重復(fù)的信息。的地聯(lián)邦成員有可能收不到信息，適用于傳送重要性一般并且多次重復(fù)的信息。l可靠傳輸可靠傳輸（Reliable DeliveryReliable Delivery）: :保證將信息傳送到每一個聯(lián)邦成員，適用于保證將信息傳送到每一個聯(lián)邦成員，適用于傳送重要的不能丟失的信息。傳送重要的不能丟失的信息。45HLAHLA接口規(guī)范接口規(guī)范l HLA接口規(guī)范是構(gòu)成接口規(guī)范是構(gòu)成HLA標(biāo)準(zhǔn)的三個組成部分之一；標(biāo)準(zhǔn)的三

57、個組成部分之一；l HLA接口規(guī)范定義了聯(lián)邦成員與聯(lián)邦中其他成員進(jìn)行信息交互的接口規(guī)范定義了聯(lián)邦成員與聯(lián)邦中其他成員進(jìn)行信息交互的方式，即方式，即RTI六大管理服務(wù)；六大管理服務(wù)；l HLA接口規(guī)范建立了接口規(guī)范建立了HLA仿真的管理對象模型。仿真的管理對象模型。 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真高層體系結(jié)構(gòu)（高層體系結(jié)構(gòu)（HLAHLA）仿真技術(shù)）仿真技術(shù)46RTI六類管理服務(wù)六類管理服務(wù)l聯(lián)邦管理聯(lián)邦管理 Federation Managementl聲明管理聲明管理Declaration Management l對象管理對象管理Object Ma

58、nagementl所有權(quán)管理所有權(quán)管理Ownership Managementl時間管理時間管理Time Managementl數(shù)據(jù)分發(fā)管理數(shù)據(jù)分發(fā)管理Data Distribution Management HLA接口規(guī)范接口規(guī)范 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真高層體系結(jié)構(gòu)（高層體系結(jié)構(gòu)（HLAHLA）仿真技術(shù)）仿真技術(shù)每個服務(wù)規(guī)范包括每個服務(wù)規(guī)范包括:l Name and Descriptive Textl Supplied Parametersl Returned Parametersl Pre-conditionsl Post-condi

59、tionsl Exceptionsl Related Services47聯(lián)邦管理聯(lián)邦管理 Federation Management Federation Management 聯(lián)邦管理服務(wù)通過兩種方式管理聯(lián)邦：聯(lián)邦管理服務(wù)通過兩種方式管理聯(lián)邦：l l 根據(jù)存在和成員資格定義聯(lián)邦的執(zhí)行；根據(jù)存在和成員資格定義聯(lián)邦的執(zhí)行；l l 完成聯(lián)邦范圍內(nèi)的操作。完成聯(lián)邦范圍內(nèi)的操作。HLAHLA接口規(guī)范接口規(guī)范 現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用 第六章分布式交互仿真第六章分布式交互仿真高層體系結(jié)構(gòu)（高層體系結(jié)構(gòu)（HLAHLA）仿真技術(shù)）仿真技術(shù)a)為了定義聯(lián)邦，有服務(wù)來負(fù)責(zé)產(chǎn)生聯(lián)邦執(zhí)行并允許聯(lián)邦成員

60、加入為了定義聯(lián)邦，有服務(wù)來負(fù)責(zé)產(chǎn)生聯(lián)邦執(zhí)行并允許聯(lián)邦成員加入聯(lián)邦執(zhí)行或從聯(lián)邦中退出。每一個聯(lián)邦成員必須加入一個聯(lián)邦執(zhí)聯(lián)邦執(zhí)行或從聯(lián)邦中退出。每一個聯(lián)邦成員必須加入一個聯(lián)邦執(zhí)行，所以沒有聯(lián)邦成員完全能忽略這個服務(wù)。行，所以沒有聯(lián)邦成員完全能忽略這個服務(wù)。b)b)聯(lián)邦范圍內(nèi)的操作包括協(xié)調(diào)聯(lián)邦存儲（檢查點）和恢復(fù)，并且有聯(lián)邦范圍內(nèi)的操作包括協(xié)調(diào)聯(lián)邦存儲（檢查點）和恢復(fù)，并且有服務(wù)用來允許聯(lián)邦定義和到達(dá)聯(lián)邦范圍內(nèi)的同步點。服務(wù)用來允許聯(lián)邦定義和到達(dá)聯(lián)邦范圍內(nèi)的同步點。 1. Create Federation Execution2. The first Join Federation Executio