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基于模型驱动架构的仿真系统设计与实现

作　者: 王飞
导　师: 段涛；黄志宇
学　校: 北京邮电大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: HLA 装备模型认知模型消息模型模型驱动架构
分类号: TP391.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

计算机仿真技术是以计算机为工具，以相似原理、信息技术以及各种相关应用领域的基本理论与技术为基础，根据系统试验的目的，建立(实际或设想)系统的模型，并在不同条件下，对模型进行动态运行(试验)的一门综合性技术。分布仿真系统的发展和国防领域的先进分布仿真技术的发展息息相关。在短短的十多年经历了SIMNET，DIS，ALSP等阶段，到目前已经发展到高层体系结构。计算机业界永远都在探索提高软件开发效率的方法，面向对象、基于组件开发、模式、分布式计算基础架构等新方法都为这一探索贡献了自己的力量。模型驱动架构同样也将会为此做出重大的贡献。本论文将探讨如何把模型驱动架构的软件开发模型用于分布式的军用仿真系统软件开发中去，以此来提高军用仿真系统软件的可复用性、可扩展性以及提高软件开发的效率，降低软件的开发成本。论文的第一部分详细讲述了系统仿真理论和模型驱动架构基础理论。在该部分详细地讲述了系统仿真的定义、优点以及系统仿真的基本步骤以及MDA的开发流程以及模型的定义、模型的分类、模型间的变换，从而得出了基本MDA的框架的组成部分以及各部分的功能。论文的第二部分详细地描述了基于模型驱动架构的仿真系统的设计及实现。本论文把模型驱动的仿真系统中使用的模型分为三类：装备模型、认知模型和消息模型，并详细讲述了三种模型的建模过程以及三类模型之间交互关系。按照仿真系统的功能把仿真系统分为想定编辑、仿真运行、态势显示和评估四大模块。在论文中，从时间管理、信息管理、信息交互和态势设计等方面详细地讲述了模型驱动架构的仿真系统的实现方法。论文的第三部分是基于模型驱动架构的仿真系统的仿真应用。在此部分中重点讲述了模型驱动仿真系统和HLA分布式仿真系统之间的关系，以及如何实现模型驱动架构仿真系统和HLA系统之间的互通互联问题。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章绪论  10-15
  1.1 论文背景  10
  1.2 国内外研究现状  10-13
  1.3 工作内容及成果  13
    1.3.1 工作内容  13
    1.3.2 工作成果  13
  1.4 论文结构安排  13-15
第二章基本理论  15-24
  2.1 模型驱动基础理论  15-20
    2.1.1 MDA开发流程  15-16
    2.1.2 MDA框架  16-20
      2.1.2.1 什么是模型  16-17
      2.1.2.2 模型分类  17-19
      2.1.2.3 什么是变换  19
      2.1.2.4 基本MDA框架  19-20
  2.2 系统仿真  20-24
    2.2.1 系统仿真的定义  20
    2.2.2 系统仿真的优点  20-21
    2.2.3 系统仿真的基本步骤  21-24
第三章模型驱动架构的仿真系统总体设计  24-32
  3.1 模型驱动架构的仿真系统的总体要求  24-26
    3.1.1 模型驱动架构的仿真系统目标  24-25
    3.1.2 仿真框架的设计要求  25-26
  3.2 模型驱动架构的仿真系统的总体方案  26-32
    3.2.1 模型驱动架构的仿真系统的组成  26-29
      3.2.1.1 概念性结构  26-27
      3.2.1.2 总体框架  27-29
    3.2.2 模型驱动架构的仿真系统的应用系统方案  29-32
      3.2.2.1 仿真系统独立运行  29
      3.2.2.2 仿真系统协同式运行  29-32
第四章模型驱动架构仿真系统实现  32-60
  4.1 模型体系结构  32-41
    4.1.1 装备模型  32-37
      4.1.1.1 装备模型定义  32-33
      4.1.1.2 装备模型分类机制  33-34
      4.1.1.3 固定翼平台模型  34-37
    4.1.2 认知模型  37-39
      4.1.2.1 认知模型定义  37
      4.1.2.2 认知模型分类机制  37-38
      4.1.2.3 空中截击认知模型  38-39
    4.1.3 消息模型  39-41
      4.1.3.1 消息模型定义  39
      4.1.3.2 消息模型分类机制  39-40
      4.1.3.3 本系统中使用的消息模型举例  40-41
  4.2 想定编辑  41-45
    4.2.1 实体、装备模型、认识模型和消息模型的关系  41
    4.2.2 想定编辑模块  41-45
      4.2.2.1 实体组成描述  42-43
      4.2.2.2 实体行为规则描述  43-44
      4.2.2.3 实体活动描述  44-45
  4.3 仿真运行模块  45-53
    4.3.1 时间控制机制  45-47
    4.3.2 信息传递控制机制  47-50
      4.3.2.1 在独立运行情况下的信息传递机制  47-48
      4.3.2.2 系统分布式部署情况下的信息传递机制  48-50
    4.3.3 装备模型、认知模型、消息模型的交互关系控制机制  50-53
      4.3.3.1 装备模型和认知模型之间的交互关系  51-52
      4.3.3.2 装备模型和消息模型之间的交互关系  52
      4.3.3.2 认知模型和消息模型之间的交互关系  52-53
  4.4 态势显示模块  53-56
    4.4.1 仿真态势交互信息接口设计  54
    4.4.2 态势显示详细实现  54-56
  4.5 评估模块  56-60
第五章模型驱动架构仿真系统应用  60-76
  5.1 基于模型驱动架构的仿真系统和HLA体系结构的关系  60-62
  5.2 基于模型驱动架构仿真系统仿真应用—空中交战联邦成员  62-63
  5.3 空中交战联邦成员FOM表设计  63-66
  5.4 空中交战联邦成员的实现  66-73
    5.4.1 模型驱动仿真系统和HLA系统时间的同步性  66-68
    5.4.2 模型驱动仿真系统和HLA系统对象类交互  68-70
    5.4.3 模型驱动仿真系统和HLA系统交互类交互  70-73
      5.4.3.1 仿真控制命令交互类和发布执行结果反馈交互类实现过程  70-71
      5.4.3.2 空中管制中心命令交互类的实现过程  71-73
  5.5 空中交战联邦成员系统流程图及操作界面  73-76
第六章全文总结与展望  76-77
参考文献  77-78
致谢  78

基于模型驱动架构的仿真系统设计与实现

内容摘要

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