HLA仿真成员动态规划方法及其工具研究

论文摘要

HLA已经成为分布式仿真领域公认的标准化体系结构,但特定联邦约定的FOM限制了重用性和互操作性思想的实现。仿真互操作标准组织在RFOM(参考FOM)的基础上提出了BOM(基本对象模型)的概念,主要解决联邦开发过程中FOM设计所存在的资源重用性较差、工作重复性较多等问题。据此,引出了一种新的联邦开发模式:将基于BOM规范的仿真模型组件规划成具有不同逻辑意义的成员,实现联邦的设计开发,这给仿真系统的灵活组合和规模扩展提供了可能。但随着仿真系统规模的扩大,动态负载平衡问题显得越来越重要。因此,动态调整联邦成员规划对提高基于组件的分布式系统的运行效率,对实现全过程全系统的有效管理有重要意义。论文首先对基于BOM的组件式成员的动态规划方法进行了深入理论研究,归纳了组件式成员的规划原理,总结了成员动态规划对基于HLA分布式仿真系统的意义;其次,论文在成员的动态规划方法研究基础上,设计了仿真动态规划算法。论文提出了一种改进的模拟退火算法,并将其成功应用于仿真任务的分配,同时设计了负载平衡的衡量标准并给出了成员动态规划的调整策略。论文接着深入地研究了成员迁移设计与实现的关键技术,对成员、组件和实体三个级别的迁移实现方法和迁移协议分别进行了理论研究和基本实现。最后,论文根据研究的理论和方法,采用模块化设计思想,实现了成员动态规划的原型支撑工具,并将其应用于空地攻防对抗联邦的设计与开发中。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 课题研究的背景
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 论文的主要工作
• 1.5 组织结构
• 第二章 HLA仿真成员规划方法研究
• 2.1 成员规划的需求
• 2.2 基于BOM的组件式成员结构分析
• 2.2.1 BOM概述
• 2.2.2 可扩展联邦成员框架
• 2.2.3 联邦成员结构的转变
• 2.3 基于BOM组件的静态成员规划方法
• 2.3.1 成员规划结构设计
• 2.3.2 成员规划基本原则
• 2.3.3 成员规划方法设计
• 2.4 基于BOM组件的动态成员规划方法
• 2.4.1 成员动态规划的意义
• 2.4.2 成员动态规划的原理
• 2.5 本章小结
• 第三章 仿真动态规划算法研究
• 3.1 仿真运行前的规划算法
• 3.1.1 静态成员规划算法
• 3.1.2 静态任务规划算法
• 3.2 仿真运行中的规划算法
• 3.2.1 仿真动态规划算法的设计原则
• 3.2.2 成员动态规划的衡量标准和调整策略
• 3.3 算法验证实例
• 3.4 本章小结
• 第四章 成员迁移关键技术研究
• 4.1 联邦成员迁移方法与迁移协议研究
• 4.1.1 联邦成员迁移方法研究
• 4.1.2 联邦和成员的状态保存和恢复
• 4.1.3 移动Agent联邦成员的设计
• 4.2 组件迁移方法与迁移协议研究
• 4.2.1 仿真模型组件结构描述
• 4.2.2 仿真模型组件的运行监控描述
• 4.2.3 组件迁移的设计
• 4.2.4 组件迁移在并行仿真系统中的应用研究
• 4.3 基于所有权管理服务的实体迁移方法与迁移协议研究
• 4.3.1 HLA中所有权管理服务
• 4.3.2 实体迁移解决方案的设计
• 4.4 本章小结
• 第五章 成员动态规划支撑工具原型设计与实现
• 5.1 成员动态规划的功能要求
• 5.2 成员动态规划支撑工具的设计要求
• 5.3 成员动态规划支撑工具的模块化设计
• 5.3.1 方案生成模块的设计
• 5.3.2 运行控制模块的设计
• 5.3.3 联邦分析模块的设计
• 5.3.4 成员迁移模块的设计
• 5.4 成员动态规划支撑工具的实现
• 5.4.1 开发环境
• 5.4.2 程序实现
• 5.5 成员动态规划支撑工具的应用
• 5.6 小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 论文总结
• 6.2 课题展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得学术成果
• （一） 发表的学术论文
• （二） 参加的科研工作