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分布式作战仿真系统实时互联关键技术研究

作　者: 姚刚
导　师: 黄健
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 控制科学与工程
关键词: HLA实时仿真 RTX RT-TCP/IP 时间同步 数据分发管理 实时互联
分类号: E919
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


高层体系结构HLA(High Level Architecture)由于其互操作和可重用性的特点已成为仿真技术发展的重点和主流。随着作战仿真在军事训练、演习对抗等方面应用范围越来越广、规模越来越大,HLA在实时性方面的不足越来越成为制约HLA发展的瓶颈。针对基于HLA的分布式作战仿真系统的结构及实时互联的实现条件,联邦成员的实时性和联邦成员之间的实时同步是实现分布式作战仿真系统实时互联的两个重要方面,同时,广域网条件下的实时互联技术是实现大规模分布作战仿真的重要研究内容。首先,论文研究了分布式作战仿真系统特点和结构,提出了基于广域网的分布式作战仿真系统的结构及实时互联的实现条件;其次,在联邦成员的实时性方面,针对Windows操作系统下RTI运行平台实时性的不足,引入Windows实时操作子系统RTX,提出了基于RTX的RTI实时性改造方法。第三,在联邦及联邦成员的实时同步方面,针对时间管理,分析了HLA时间同步和现有的软硬件时间同步机制,提出了基于RTX的改进的软硬件混合式时间同步方法;针对数据分发管理,分析了基于广域网的多联邦互联数据分发管理,提出了异构联邦互联条件下实现数据分发管理的方法,并给出了作战仿真实时消息的处理方法。最后,论文设计并实现了基于RTX的实时RTI原型系统,并开发了相应的实时应用系统;同时,将实时同步方法和异构联邦实时互联方法应用于KD-FBT桥接工具的优化,成功应用于某广域网作战仿真系统实时互联项目。

全文目录


表目录  6-7
图目录  7-9
缩略语  9-10
摘要  10-11
ABSTRACT  11-12
第一章 绪论  12-18
  1.1 课题背景及研究意义  12-14
  1.2 国内外研究现状  14-15
  1.3 课题的主要研究内容  15-16
  1.4 论文的组织结构  16-18
第二章 分布式作战仿真系统实时互联研究  18-27
  2.1 分布式作战仿真系统实时互联分析  18-21
    2.1.1 分布式作战仿真系统特点  18-20
    2.1.2 多联邦互联技术研究  20-21
  2.2 分布式作战仿真系统实时互联结构  21-24
    2.2.1 分布式作战仿真系统结构  21-23
    2.2.2 广域网实时互联结构研究  23-24
  2.3 广域网实时互联实现条件分析  24-26
  2.4 本章小结  26-27
第三章 基于RTX的RTI实时性改造  27-38
  3.1 Windows实时子系统RTX介绍  27-30
    3.1.1 操作系统实时性分析  27-28
    3.1.2 RTX介绍  28-29
    3.1.3 RTX实时特性分析  29-30
  3.2 Windows平台下RTI实时性分析  30-32
    3.2.1 RTI介绍  30-31
    3.2.2 RTI实时性分析  31-32
  3.3 基于RTX的RTI实时性提升方法  32-37
    3.3.1 RTI实时性提升条件  32-33
    3.3.2 单步仿真实时性提升方法研究  33-35
    3.3.3 局域网消息传输实时性提升方法研究  35-37
  3.4 本章小结  37-38
第四章 实时互联时间同步方法研究  38-49
  4.1 分布式仿真中的时间同步  38-39
  4.2 HLA时间同步  39-41
    4.2.1 时间同步过程  39-40
    4.2.2 时间同步实现方法  40-41
  4.3 广域网实时互联时间同步方法研究  41-48
    4.3.1 基本时间同步方法  41-42
    4.3.2 Windows时钟信号源  42-43
    4.3.3 典型的分层式混合时间同步方法  43-45
    4.3.4 改进的分层式混合时间同步方法  45-48
  4.4 本章小结  48-49
第五章 数据分发管理实时性研究  49-64
  5.1 HLA数据分发管理服务  49-55
    5.1.1 数据分发管理服务介绍  49-50
    5.1.2 匹配算法  50-54
    5.1.3 常用的数据过滤技术  54-55
  5.2 基于广域网的数据分发管理服务  55-57
    5.2.1 联邦间数据分发管理特点  55-56
    5.2.2 异构联邦数据分发管理方法研究  56-57
  5.3 提高数据分发管理实时性的方法  57-62
    5.3.1 组播通信技术  57-58
    5.3.2 DR算法  58-61
    5.3.3 作战仿真实时消息处理方法  61-62
  5.4 本章小结  62-64
第六章 原型系统设计与实现  64-85
  6.1 对RTI的实时性改造  64-76
    6.1.1 实时RTI功能模块化设计  64-66
    6.1.2 实时RTI各模块相关实现  66-72
    6.1.3 实时RTI应用实例  72-76
  6.2 广域网互联实时性提升  76-84
    6.2.1 对KD-FBT的实时性优化  76-81
    6.2.2 KD-FBT应用实例  81-84
  6.3 本章小结  84-85
第七章 总结与展望  85-87
致谢  87-88
参考文献  88-93
作者在学期间取得学术成果  93-94
  （一） 发表的学术论文  93
  （二） 参加的科研工作  93-94
附录A 添加RTX网卡步骤  94-97

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中图分类: > 军事 > 军事技术 > 军事技术基础科学 > 其他学科在军事上的应用
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