基于高层体系结构的通用仿真数据服务
战术数据链作战应用仿真研究
Ａｂ ｔａ ｔ Ｒｅ ｅ ｒｈｏ ｐ ｒｔｏ ａ ｐ ｌ ａ ｉｎ ｓｍｕａｉｎｏ ａ ｔ ａ ａａｌ ｋ ｉ ｅ ｙ ｉ ｐ ｒａ ｔｔ ｆｅ ｔ ｅ ｅ ｓｅ ａｕ — ｓ ｒｃ ｓａ ｃ ｎ ｏ ｅａｉｎ ｌ ｐｉ ｔ ｉ ｌｔ ｆｔｃｉ ｌｄ ｔ ｉ ｓｖ ｒ ｏ ｔｎ Ｏ ｅｆｃｉ ｎ ｓ ｖ ｌａ ａ ｃ ｏ ｏ ｃ ｎ ｍ ｖ
ＴＰ ９ ． ３ １９ 中 图分 类号
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｅ ａ ｉｎ ｌＡｐ ｌ ａ ｉｎ Ｓ ｍ ｕ ａ ｉｎ ｏ ａ ｔｃ ｌＤａ ａ Ｌｉ ｓ ａ ｃ ｎ Ｏｐ ｒ ｔｏ ａ ｐ ｉ ｔｏ ｉ ｌｔｏ ｆＴ ｃｉａ ｔ ｎｋ ｃ
Ｌｉ ｏ ｇ ｈ Ｈｕ ｎ ｎ ｎｚ ｉ Ｈ ａ ｇ Ｋｕ
交换 电子 战参数 信息 和管理 信 息 ， 分 布在 各 作 战 把
区域 的 、Байду номын сангаас同种 类 和 不 同用 途 的 电 子 战装 备 、 不 电子
战平 台 以及 多种 电 子 战 手 段 组 合 在 一 起 ， 合 使 综
用 ， 成一 个扁平 化 、 形 网络化 的“ 综合 电子 战信 息 系 统” 。不仅 电子 战系 统与平 台可 以共 享 数据 链 网 内
效使用 武器 系统 ， 以适 应 动态 战场 环境 下 的联 合 作
战。
参与数 据链 的各类 指 控 系统 、 战 飞 机 、 面舰 船 作 水
等可 以实 时掌握所 有 网络成 员 的位 置 分 布 、 动 状 运
态、 网络状 态 、 油状 态 、 台类 型 等信 息 ， 燃 平 为作 战
４ ）作 战要 素信 息共 享
作 战 过程 中 ， 要通报 一些 具 有重 要 战术 意 义 需
的位置 、 情况、 设施等信息 ， 这些信息有些是预先规
HLA仿真体系简介
HLA仿真体系简介：HLA/RTI入门一直以来，信息应用系统、仿真应用系统都是由各单位自行组织设计建设，仿真应用间的重用和互操作性较低，极大影响了系统效益，标准化正是解决这类问题的典型方式。
美国国防部的MSMP计划就是一个”为建模和仿真提供共同的技术框架”的计划，该框架有CMMS、HLA和一系列数据标准组成。
HLA由此作为建模仿真的通用技术框架的一部分而出现在众多仿真应用中。
一、HLA思想HLA，High Level Architecture，高层体系结构，是一个通用的建模仿真的技术框架，其主要关注仿真应用间的互操作性和重用性。
HLA的组成类似于面向对象的思想，认为客观世界是由对象以及对象间的交互组成。
HLA将实现某种特定仿真目的的仿真系统抽象为联邦，将仿真系统中存在交互关系的仿真应用抽象为联邦成员（Federate），将系统仿真过程中的实体通过对象进行组织。
一个联邦包含多个联邦成员，一个联邦成员包含多个对象。
仿真执行的过程正是基于联邦成员间的交互过程。
HLA将仿真过程中的所需的交互信息通过统一的、规范的格式进行表述。
仿真过程的执行，正是基于一致的信息表述，联邦成员间的相互交互而完成。
联邦成员间的交互不是两两独立进行，而是通过公共的基础服务支持框架RTI（Run Time Infrastructure）实现。
仿真系统被抽象为联邦成员的组合和交互。
RTI是HLA 的核心部分之一，它为仿真执行提供底层的基础服务支撑。
类似于局域网内的“HUB”，仿真过程中所有的信息交互必须通过RTI完成。
基于Hub式的架构风格，将仿真应用的实现与基础支撑服务分隔开，仿真人员只关注于特定垂直领域的仿真实现，而不必关系复杂的底层通信服务。
同样，基于一致的信息表述和服务接口，使得联邦成员的表述以及成员间的信息交互变得行为更加一致。
二、HLA结构美国国防部建模与仿真办公室DMSO发布的HLA官方文档，HLA主要包括规则、对象模型模板以及接口规范三个部分。
基于桌面网格的分布交互仿真平台
基于桌面网格的分布交互仿真平台张灏龙;廖馨;郑宏涛;赵雯;冷传航【摘要】为解决分布交互仿真中存在的运行效率问题,设计并实现了一种基于桌面网格技术的分布交瓦仿真平台.将桌面网格技术与分布交瓦仿真技术结合起来,研究了桌面网格在分布交互仿真中的作用,设计了桌面仿真网格架构.提出了仿真网格的管理和运行流程,根据模糊数学原理建立了一种基于多因素对节点负载进行综合评价的负载均衡算法.该平台解决了分布交互仿真的资源管理和模型负载均衡问题,通过某飞行器仿真应用验证了其可行性和有效性.【期刊名称】《计算机集成制造系统》【年(卷),期】2010(016)007【总页数】7页(P1383-1389)【关键词】桌面网格;仿真平台;高层体系结构;资源管理;负载均衡;飞行器【作者】张灏龙;廖馨;郑宏涛;赵雯;冷传航【作者单位】西北工业大学航天学院,陕西,西安,710072;中国运载火箭技术研究院研发中心,北京,100076;中国运载火箭技术研究院研发中心,北京,100076;中国运载火箭技术研究院研发中心,北京,100076;中国运载火箭技术研究院研发中心,北京,100076【正文语种】中文【中图分类】TP391.90 引言随着计算机技术的快速发展，计算机仿真技术的应用领域越来越广泛。
建立逼真的仿真系统需要复杂的数学模型，这些模型占用的计算机资源越来越大，基于单台计算机的仿真已经远远不能满足需要。
美国为分布交互仿真提出的高层体系结构(High Level Architecture，HLA)标准，通过将仿真模型分布到网络中的多台计算机上，来提高系统的运行效率[1]。
国内外对H LA标准进行了大量研究，并建立了多个基于HLA的分布交互仿真平台。
但是，HLA分布仿真标准只能解决分布仿真模型的动态数据交互问题，无法解决仿真模型的负载均衡问题。
仿真模型在事先指定的计算节点运行，没有考虑仿真模型的计算资源需求与计算节点计算能力的关系，造成复杂仿真系统运行效率低，无法满足大规模、系统级仿真的需求。
仿真方案架构
仿真方案架构摘要：本文旨在介绍仿真方案的架构，包括仿真软件、硬件设施和数据处理等方面的内容。
通过合理的架构设计，能够有效地模拟目标系统，提供准确可靠的仿真结果，以便于评估和优化系统的性能。
本文总结了常见的仿真方案架构，并提出了一种综合的仿真方案架构，以供工程师和研究人员参考。
一、引言仿真技术是一种基于计算机的虚拟模拟技术，通过建立模型和算法，模拟目标系统在不同条件下的运行情况。
在工程设计、产品研发和系统测试等领域，仿真技术被广泛应用，可以显著降低实际试验的成本和风险。
而一个成功的仿真方案离不开合理的架构设计。
二、常见的仿真方案架构1. 面向对象的仿真方案架构这种架构采用面向对象的设计思想，将待仿真的系统分解为不同的对象，并建立对象之间的联系。
通过为每个对象定义属性和行为，可以模拟目标系统的动态变化过程，并通过对象之间的交互实现系统的整体行为。
这种架构适用于规模较小的仿真系统。
2. 分层的仿真方案架构分层的架构将仿真系统分为几个层次，每个层次负责不同的功能。
比如，底层可以实现仿真模型的计算和数据管理，中间层可以实现仿真参数的设置和数据分析，顶层可以实现仿真结果的可视化。
这种架构能够提高系统的灵活性和可维护性，适用于规模较大的仿真系统。
3. 分布式的仿真方案架构分布式的架构将仿真系统部署在多个计算机上，通过网络进行通信和协作。
每个计算机可以独立处理部分仿真任务，然后将结果汇总，以提高仿真效率。
这种架构适用于计算资源分散的大规模仿真系统。
三、综合的仿真方案架构基于对常见架构的分析和总结，我们提出了一种综合的仿真方案架构，以满足不同应用场景下的需求。
该架构分为四个层次：数据准备层、模型构建层、仿真控制层和结果分析层。
1. 数据准备层：负责收集、整理和处理仿真所需的输入数据。
这些数据可以是实际测试数据、历史数据或人工生成的数据。
在数据准备层，需要完成数据的清洗、转换和格式化，以便于后续的模型构建和仿真控制。
多领域建模理论与方法
XXX理工大学CHANGSHA UNIVERSITY OF TECHNOLOGY&TECHNOLGY题目：多领域建模理论与方法学院： XXX学生： XXX学号: XXX指导教师： XXX2015年7月2日多领域建模理论和方法The theories and methods of Multi-domain ModelingStudent:XXX Teacher:XXX摘要建模理论和方法是推动仿真技术进步和发展的重要因素，也是系统仿真可持续发展的基础[1]文中综述了多领域建模主要采用的四种方法，并重点对基于云制造的多领域建模和仿真进行了叙述，并对其发展进行了展望。
关键词：多领域建模仿真；云制造；展望Abstract：The theory and method of system model building is not only the key factor to stimulate the development and improvement of simulation technique but also the base of system simulation. This paper analysis four prevails way in Multi-domain Modeling, especially to the Multi-domain Modeling and Simulation in cloud manufacturing environment. We give a detail on its development and future.Keywords: Multi-domain Modeling and simulation; Cloud manufacturing; Future development一引言随着科学技术的发展进步和产品的升级需求，对产品提出了更高的要求，使得建模对象的组成更加复杂，涉及到各个学科、进程的复杂性以及设计方法的多元化。
高层体系结构HLA仿真技术与应用研究
１ 引言
在 美 国 国防建 模 与仿 真 办 公室 Ｄ Ｏ ＭＳ
（ ｆｎｅ ｄ ｌ ｇ＆ ＳｍｕａｉｎＯ ｃ ）１ ９ Ｄｅｅ ｓ Ｍｏ ｅｉ ｎ ｉ ｌｔ ｆ ｅ ９ ５年 ｏ ｉ
Байду номын сангаас
接 受为 ＩＥ 标 准 ，成 为新 一代分 布 交互式 仿真 ＥＥ 体 系结 构 的标准 。 在 我 国 ，从 １９ ９ ６年 起 就有 不少 专家 学者积 极 追 踪 这 方 面 的 研 究 情 况 ，开 展 对 它 的概 念 研 究 ， 对 分 布 交 互 仿 真 技 术 从 Ｄ Ｓ （ ｓｉｕｅ Ｉ Ｄｉｒ ｔ ｔｂ ｄ
部 Ｄｏ （ ｅ ａｔ ｎ ｆ ｅｅ ｓ ）已规 定 Ｈ Ａ 为 Ｄ Ｄ ｐｒ ｍｅ ｔ Ｄ ｆｎ ｅ ｏ Ｌ
实际的作战仿真中取得 了很好的效果。
２ ＨＬ 的 基 本 思 想 Ａ
２１ 规范 化 的应用 层接 口 ．
一
个 Ｈ Ａ 系 统 的开 发可分 为 网络 开发和 仿 Ｌ
真 应 用开 发这 两个 相对 独立 的部分 。在 Ｈ Ａ 系 Ｌ 统 中，仿真 应 用称 为联 邦成 员 ，参 与交互 的联 邦 成 员 一起 构 成 联 邦 ，整 个 演 练 过 程 称 为 联 邦 执 行 ，联 邦和 联 邦成 员都 应符 合一 定 的规 则；在 联 邦 执行 过程 中，联邦 成 员通 过运 行 时间支 撑基础
系 结构 ｝ ＿ （ ｉｈＬ ｖ ｌ ｆ ｒｈｔｃ ｒ） 玎 Ａ Ｈ ｇ ｅ ｅ ｏ ｃ ｉ ｔ ｅ 、任 务 一 Ａ ｅｕ
见解 。许 多 院校 和科 研机 构 也开展 了相 关技 术 的 研 究 ，而且 有 的还 开发 出 了相 应 的软件 系统 ， 并在
空 间概念 模 型 Ｃ ＭＭＳ （ ｏ ｃｐ ａ Ｍｏ ｅ ｏ ｅ Ｃ ｎｅｔ ｌ ｄ ｌ ｆｔ ｕ ｈ Ｍｉ ｉｎＳ ａｅ ｓ ｏ ｐｃ）和数据 标 准 Ｄ （ ｔ ｔｎ ａｄ 。 ｓ Ｓ Ｄａａ ａｄ ） Ｓ ｒ 它们 的共 同 目标是 实现 仿真 间的互 操作 ，并促进 仿真 资源 的重 用 。 其 中 ，ｍ Ａ 用 于解 决 仿真 系统 的集 成 问题 ， 为 构 造 大 规 模 仿 真 应 用 提 供 了 一 种 应 用 集 成 方 法 ，是实 现 ＤＭＳ 建 模／ 真 的关键 。美 国 国防 Ｏ 仿
分布式仿真高层体系结构(HLA)核心RTI测试与分析
摘要分布式交互仿真指采用协调一致的结构、标准、协议和数据库，通过局域网和广域网将分布在各地的各种仿真器互连，使人可参与交互作用的一种综合环境。
经过几十年的发展，分布式仿真技术目前已成功地应用于医学、军事、航空、设计制造业、建筑、教育及娱乐等众多领域。
同时对分布式仿真技术本身的研究也得到了广泛地开展，自从上世纪80年代以来逐步出现了SIMNET、ALSP、DIS、ADS等标准和技术，但是利用这些技术和标准开发的仿真应用只有有限的可重用性和互操作性，不能满足越来越复杂的作战仿真应用。
因此为了提高各种仿真应用的可重用性和互操作性，美国国防部于1995年发布了建模与仿真计划，决定在国防部范围内建立一个通用的开放的仿真技术框架，而HLA（High Level Architecture，高层体系结构）是此技术框架的核心。
在1996年8月美国国防部完成了HLA 标准的基础定义，并于2000年10月被IEEE接受为IEEE P1516、IEEE P1516.1、IEEE P1516.2系列标准。
HLA标准由规则、接口规范、对象模型模板三部分组成，而RTI（Run-Time Infrastructure，运行时底层结构）是实现HLA标准中接口规范的软件，它以类似于分布式操作系统为应用程序提供服务的方式给仿真应用提供了联邦管理、声明管理、对象管理、时间管理、数据分发管理、所有权管理和支持的服务等七组服务，但是RTI本身并不属于HLA标准。
目前有很多研究团体和个人致力于开发RTI软件，现有较为典型的RTI软件包括DMSO RTI，pitch 公司pRTI1.3、pRTI1516，MÄK RTI，以及北京航空航天大学的DVE_RTI等，但是这些RTI 软件往往不是共享或开放源代码的。
为了满足扩展性的需求，我们根据HLA 1.3接口规范标准自行开发了具有高度可扩展性的RTI软件CADRTI。
CADRTI作为一个软件产品，和其它所有的软件类似，有必要对它进行功能测试从而发现软件本身中的错误和缺陷，CADRTI开发者可以根据功能测试结果来改进软件本身。
HLA高层体系结构介绍
单一联盟成员的对象模型，它描述了联盟成员可以对外公布或需要订购的对象类、对 象类属性、交互类、交互类参数的特性，这些特性反应了成员在参与联 盟运行是所具 有的能力。
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四、一个典型联邦实例的组成
运行支撑框架RTI（Run－Time Infrastructure )
随着计算机仿真应用领域的拓宽计算机仿真需要解决的问题也越来越复杂许多问题靠单个仿真系统已无法解决必须依靠多个仿真系统进行联合协同仿真与传统的单个系统仿真相比分布仿真的关键问题是多个仿真系统间的互操作问题为此美国国防领域的相关组织通过大量的研究提出了建模与仿真的高层体系结构highlevelarchitecture简称hla二hla的特点及优势?特点
• 盟员对象模型
单一联盟成员的对象模型，它描述了联盟成员可以对外公布或 需要订购的对象类、对象类属性、交互类、交互类参数的特性， 这些特性反应了成员在参与联 盟运行是所具有的能力。
• 联邦规则
联邦必须满足的要求
• 邦管理
定义了联邦执行的创建、撤销，联邦成员的加入、退出，联邦 成员的同步等功能。
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三、HLA常用术语
• 联邦（Federation)
由仿真子系统联合构成的仿真系统。
• 联邦成员(Federate)
构成联邦的每一个仿真子系统。
• 联邦执行(Federation Execution)
一个联邦运行的整个期间。
• 联邦对象模型(FOM)
FOM的主要目的是提供联盟成员间用公用的、标准化的格式进行数据交换的规范。是 实现联盟成员间互操作所必须的“信息模型协议”。
• RTI的接口规范(Interface Specification)：
基于HLA的转发式数据链仿真平台架构
’
数 据 链 是 一 种 具 有 特 殊 应 用 背 景 的无 线 信 息 共 享 系 统 。
随着计算机科学技术的发展 ，建立数据链仿真平 台、模拟运 行 不 同数 据 链 方 案 已成 为 数 据 链 设 计 开 发 和 应 用 研 究 中重 要
的技 术 之 一 Ｉ 各 种 数 据 链 应 用 中 ，与 底 层 数 据 传 输 体 制 ｊ 。在 。 相 比 ，应 用 层 场景 处理 通 常 差 别 较 大 ，而 目前 数 据 链 ５层 网
络协
效地支持应用层功能的快速变化 ，数据链报文传输 核心模块
的重 用性 不 高 ，整 个 平 台 的 扩 展 性 不 强 。鉴于 这 些 问 题 ，本
文提出一种转 发式数据链仿真架构 。 在 Ｈ Ａ 分布式仿真架构 下 Ｊ Ｌ ，转发式架构使应用层协 议和其他传输层协议可被实现为单独的仿真联邦成员 。相比
［ ｓ ａｔ ｎｏｄ ｒＯｃ ｎｔ ｃ ａｄｔ ｎ ｉ ｌｔ ｎｐａｆｒ ｗｉ ｏ ｄｓａａｉｔ ｎ ｅ ｉｉｔ ｔｉ ｐ ｐｒｐｅｅ ｔ ａｆｒ ａｄｎ ａａｌ ｋ Ａｂ ｔ ｃ］Ｉ ｒｅ ｏ ｓ ｕｔ ａａｌ ｋｓｍｕａｉ ｌｔ ｍ ｔ ｇ ｏ ｃ ｌ ｌｙａｄｆ ｘｂｌｙ ｈｓ ａ ｅ ｒｓｎｓ ｏｗ ｒｉｇｄ ｔ ｉ ｒ ｔ ｒ ｉ ｏ ｏ ｈ ｂｉ ｌ ｉ， ｎ
第３ ６卷 第 １ ４期
Ｖ １３ ｏ．６
Ｎｏ １ ． ４
计
算
机
工
程
２１ ０ ０年 ７月
Ｊ ｌ ０ ０ ｕ ｙ２ １
Ｃｏ ｐ ｔ ｒＥｎ ｉ ｅ ｒ ｎ ｍ ｕ ｅ ｇｎ ｅ ｉ ｇ
・开发研 究 与设 计技 术 ・
文章编号： ０ ３２（１） ２ｌ 文献标识码： １０一 ４８ ００ ９— ３ ２ ｌ Ａ
高层体系结构HLA仿真技术与应用研究
高层体系结构HLA仿真技术与应用研究罗红英陶英歌空军工程大学导弹学院，陕西三原 713800摘要介绍了高层体系结构（HLA）的基本思想和主要内容，并对该仿真系统设计进行了研究。
最后，将联邦开发和执行过程模型（FEDEP），模型应用于实战仿真系统中。
关键词分布交互式仿真（DIS）高层体系结构（HLA）运行支撑框架（RTI）Simulation and Application of High Level of ArchitectureLuo Hong-ying, Tao Ying-geMissile Institute，Air Force Engineering University，Sanyuan 713800，ChinaAbstract: The fundamental idea of high level of architecture and its main content are introduced, and the design of such simulation system is researched. Then the model of FEDEP is applied to war simulation system in practice.Keywords: Distributed Interactive Simulation (DIS)，High Level of Architecture (HLA)，RTI，FEDEP.1 引言在美国国防建模与仿真办公室DMSO （Defense Modeling & Simulation Office）1995年10月制定的建模与仿真主计划MSMP（Modeling and Simulation Master Plan）中，提出了未来建模/仿真的共同技术框架。
它包括三个方面：高层体系结构HLA（High Level of Architecture）、任务空间概念模型CMMS（Conceptual Model of the Mission Space）和数据标准DS（Data Standard）。
一种支持作战仿真开发的仿真、集成与建模高级框架
一种支持作战仿真开发的仿真、集成与建模高级框架摘要：本文分析并对比国内外作战仿真技术的发展现状，介绍了一种支持作战仿真开发的仿真、集成与建模高级框架(AFSIM)，它是一种用于模拟和分析作战环境的软件工具，支持评估军事战略和战术决策的有效性。
同时该软件提供了完整的仿真环境模型（包括战斗平台模型、武器系统模型、机载传感器系统模型、通信系统模型以及环境效应模型等），具备快速便捷的建立作战仿真环境的能力。
AFSIM能够为建设高效能的作战仿真系统提供一种新的设计思路与方法。
关键词：作战仿真；仿真、集成与建模高级框架；集成开发环境；可视化工具An advanced framework for simulation, integration and modelingthat supports the development of combat simulationDongting jiang, Xiaofeng yan, ning LiNaval Armament Department, Chengdu, Sichuan 610000Abstract：This paper analyzes and compares the development statusof combat simulation technology at home and abroad, and proposes an Advanced Simulation, Integration and Modeling Framework (AFSIM) to support the development of operational simulation, which is a software tool for simulating and analyzing the operational environment and supporting the evaluation of the effectiveness of military strategyand tactical decision-making. At the same time, the software providesa complete simulation environment model (including combat platform model, weapon system model, airborne sensor system model, communication system model and environmental effect model, etc.), withthe ability to quickly and conveniently establish a combat simulation environment. AFSIM can provide a new design idea and method forbuilding high-performance combat simulation systems.Keywords：Combat simulation;Advanced framework for simulation、integration and modeling; Integrated development environment;isualtool11引言随着现代作战信息化与智能化演进，传统的针对单一兵种或单一平台进行建模分析的作战仿真只能对单一兵种间的单兵作战或单一平台的模拟，无法实现多元战场环境中涉及到的不同兵种以及先进武器、战斗机、舰船等的多机协同作战的模拟。
面向复杂系统工程的多学科统一建模与联合仿真技术研究与应用实践
面向复杂系统工程的多学科统一建模与联合仿真技术研究与应用实践作者：暂无来源：《智能制造》 2017年第5期航空工业信息技术中心（金航数码）郄永军多学科联合仿真技术应用工程背景航空产品是涉及机械、电子、电气、控制、液压及软件等多学科, 可靠性、维修性和保障性等多专业工程要求的复杂系统，其开发模式正经历从基于文档向基于模型的范式转移。
建立以基于模型的系统工程方法论为指导、以功能/性能样机为载体，贯穿需求、功能、逻辑与物理构建模型在环、软件在环、硬件在环及人员在环的数字化综合仿真环境，开展多学科统一建模与联合仿真，实现功能/ 性能需求在开发早期阶段的验证与确认，基于数学模型（虚拟样机）开展复杂系统架构与方案的设计、权衡与分析优化，缩短设计迭代周期，提升开发质量，已成为国际航空航天和防务领域复杂系统开发的主流趋势。
当前，基于Modelica 语言的系统仿真技术已在达索航空、德宇航和空客得以工程应用，通过构建由功能样机、性能样机和几何样机组成的数字样机，可实现在虚拟空间下开展虚拟试验/ 试飞，极大的降低物理试验/ 试飞的周期与成本。
多学科联合仿真技术演进历程系统级多学科联合仿真主要应用于系统架构与方案权衡、功能分配、接口定义、子系统参数优化、功能/ 性能早期验证和确认等领域，涉及多学科的系统仿真技术主要经历了如下发展历程。
（1）基于接口的多学科建模与仿真技术：该方法是由各学科相应的商用仿真软件提供或开发相应的接口。
其完全依赖商用软件之间的一对一接口，这些接口往往为某些商业公司所私有，不具有标准性和开放性。
（2）基于高层体系结构（HLA）：该方法克服了基于接口的诸多缺陷，较好地实现了多学科建模与仿真，但要求建模人员必须先熟悉HLA/RTI 的各种服务协议，再编制相应的程序代码，并且需要人为的割裂不同学科子系统之间的耦合关系，实质上是一种子系统层次上的集成方法。
（3）基于统一建模语言的多学科系统仿真技术：该方法具有与学科无关的通用模型描述能力，任何学科均可实现统一建模。
高层体系结构_HLA总结
HLA分布式仿真作为系统仿真的一个重要分支，经过SIMNET、DIS、ALSP等阶段，目前已发展到以高层体系结构HLA(High Level Architecture)为核心的一系列技术。
HLA的提出和发展集中体现了现代仿真应用的这些特点和发展规律。
HLA是将仿真功能与通用的支撑系统相分离的一种体系结构，具有开放性、灵活性和适应性。
它同时支持对不同仿真应用的重用，支持用户分布、协同地开发复杂仿真应用系统，并最终降低新应用系统的开发成本和时间。
HLA主要考虑在联邦成员的基础上如何进行联邦集成，即如何设计联邦成员间的交互以达到仿真的目的，它不考虑如何由对象构建成员，而是在假设已有成员的情况下考虑如何构建联邦，这也是把它称为“高级体系结构”的一个重要原因。
HLA的基本思想就是采用面向对象的方法来设计、开发和实现仿真系统的对象模型OM(Object Model)，以获得仿真联邦的高层次的互操作和重用。
在HLA中，互操作定义为一个成员能向其他成员提供服务和接受其他成员的服务。
HLA本身并不能完全实现互操作，但它定义了实现联邦成员之间互操作的体系结构和机制。
除了方便成员间的互操作外，HLA还向联邦成员提供灵活的仿真框架。
作为一个开放的、支持面向对象的体系结构，HLA最显著的特点就是通过提供通用的、相对独立的支撑服务程序（RTI），将应用层同底层支撑环境分离，即将仿真功能实现、仿真运行管理和底层通信传输三者分开，使仿真工作者只要集中于仿真功能的开发，而不必再涉及有关网络通信和仿真管理等方面的实现细节。
同时，HLA可实现应用系统的即插即用，易于新的仿真系统的集成和管理，并能根据不同的用户需求和不同的应用目的，实现联邦的快速组合和重新配置，保证联邦范围内的互操作和重用。
1. HLA的组成1.1 HLA基本概念在HLA中，将用于实现某一特定仿真目的的分布仿真系统称为联邦(Federation)，它是由若干相互交互的仿真对象模型SOM(Simulation Object Model)、一个共同的联邦对象模型FOM(Federation Object Model)[前两者统称对象模型模板OMT(Object Model Templet)]和运行支撑框架RTI(Runtime Infrastructure)构成的集合。
联合建模与仿真系统概述
联合建模与仿真系统概述棣华编译摘要：本文介绍美国“联合建模与仿真系统（JMASS）”项目研究室的联合建模与仿真系统。
该项目是一个仿真支持环境，它包含一个定义严格、文件齐全的接口标准集，模型可按此标准集建立。
JMASS提供的软件工具可帮助用户建立真实环境系统表示、组配模型块、将模型块组装成仿真系统、运行这些仿真系统、并且处理其结果。
JMASS是美国三军使用的产品，有近300在册用户，其参与者有美国陆军、海军、空军、国防部、国防情报局和工业部门。
系统采用普遍应用的面向对象技术，在WindowsNT，SunSolaris和SGIIRIX计算环境下运行一套单独的源代码。
JMASS目前以其标准的交战级和工程级仿真框架适用于采购、测试、评估及科研技术情报各界。
它为美国“基于仿真的采购”（SBA）政策提供了技术方面的关键要素。
JMASS遵从“高层体系结构”（HLA）的要求，以HLA提供的通用技术框架来保证各不同仿真部件的互操作性。
本文概述JMASS的概念、操作和实用性。
关键词：联合建模仿真建模1 JMASS背景美国早期没有正规化的建模和仿真，但在第二次世界大战期间，“运筹学”的发展以纯数学模型开始填补这一空白。
六十年代，由于通用计算机的广泛使用，大量的“多对多”交战模型被用来描述各种敌友实体间的事件交互，诸如模拟飞机和地对空导弹（SAM）发射场。
七十年代，建模和仿真的独立应用激增，有了更详细的设计和交战模型，假定和限制性条件各不相同，其结果也大相径庭。
美国仿真界经历了SAM仿真模型的开发，例如“加强型SAM模型”（ESAMS）。
对敌方指挥控制和建模的研究导致产生了SUPPRESSOR。
八十年代出现模型分级体系，为仿真结果的逻辑一致性提供了一整套工具，由此，一种模型的输出可以成为另一模型的输入。
由于模型开发费用巨大，因此模型可重用性成为研究热点。
基于对象技术的综合建模系统被提出来作为一种技术解决方案，以减轻模型开发和产权的费用负担。
Rhapsody模型库管理系统设计
证操作安全性 ， 系数据 库中保存 了相关 的模 型数据 实体 ， 关 支持 对标准组件模型 的管理和组装 ， 用户可 以轻松 构造复杂 仿真 使
系统 。
制系统虚拟样机设计 中信息 的集成 和管理平 台 ， 能很好地 支持
虚拟样机开发的全生命 周期活动 ， 对各阶段的活动和应用（ 包括
建模和仿真） 等进行信息 、 应用和过程的集成 ， 能够支持不 同规模
０ 引 言
虚拟样机技 术 Ｖ ｒ（ ｉｕｌ ｒｔ ｙｉｇＴｃ ｎｌ ） ｆ Ｖｒ ａ Ｐｏ ｔｐ ｅｈ ｏ ｇ 是一 种 ｒ ｔ ｏ ｎ ｏ ｙ 基于产品的计算机仿真模 型的数 字化设计 方法 ， 广泛 应用 于汽 车制造业 、 工程机 械 、 空航天业 、 航 国防工业及机 械 电子工 业等 复杂系统制造领域 。飞机 是一种极 其复 杂 的系统 ， 飞行控 制系 统作为其 中重要 一部分 ， 如今 正朝着数 字化 、 合化 、 综 智能 化的 方向发展 ， 系统功 能增 加 ， 构成复 杂 ， 机上其它 系统交联 越来 和
支撑平 台， 采用 Ａ ｔ ｅ ｃ ｖＸ数据对象 技术 开发 了一 个小 型 Ｃ Ｓ 客 ｉ ／（
收稿 日期 ：０ ０— ７—１ 。江苏 省“ ３ ” ２１ ０ ６ ３ ３ 人才 基金 （ Ｏ ９ Ｊ ） Ｐ ９ ４Ｘ 。徐
慧， 硕士生 ， 主研领域 ： 飞行控制 系统虚拟样 机开发 技术 ， 型数据管理 模
Arena介绍
可视化交互仿真软件Arena1993 年由美国Rockwell Automation公司推出的可视化交互仿真软件Arena ，基于面向对象的思想和结构化的建模概念，将专用仿真语言的灵活性和仿真器的易用性很好的结合在了一起，成为广泛应用的仿真工具之一。
一、Arena的层次建模结构Arena 通过使用层次化的建模体系以保证灵活地进行各个水平上的仿真建模。
Arena 建模体系的第一层是各种过程语言（如VB、C/C++），常用于复杂建模过程。
第二层是基础模板即SIMAN 模板，包括Blocks 模板和Elements 模板。
它们由SIMAN 语言编写，继承了SIMAN 语言灵活建模的特点。
第三层是最新开发的通用模板即Arena 模板，包括Advanced Process 模板、Advanced Transfer 模板和Basic Process 模板。
第四层是应用方案模板（简称AST），应用这些模板可以使用户在特定领域进行更加合理的仿真建模。
Arena 建模体系的最高层是根据企业自身的需求进行用户自定义模板的开发。
Arena 正是通过可视化的仿真环境将各层次的建模方法交替使用，获得不同的建模能力。
由此可见，Arena 提供了一个可以适用于各种建模水平的仿真环境，兼备易用性和灵活性两方面的优点。
二、Arena 的仿真分析过程使用Arena 进行仿真分析就是在可视化集成环境下，通过用户与模型的不断交互来推进仿真的过程。
Arena 仿真过程包括仿真建模、模型参数设定、运行模型、验证模型与结果分析四个阶段。
首先，仿真建模，即创建基本的仿真模型。
Arena10.0 的可视化建模环境如图1所示，包括工具栏（如图左侧所示）、流程建模区域（如图右上部所示）和数据建模区域（如图右下部所示）。
Arena 采用流程模块和数据模块共同建模，流程模块用流程图定义模型的逻辑过程，数据模块定义系统的数据元素（如资源、变量等）参数。
Arena分离了逻辑过程与数据元素，以保证仿真建模的可复用性和扩展性。
基于LVC的联合模拟训练系统关键技术研究
基于LVC的联合模拟训练系统关键技术研究摘要: 在装备信息化飞速发展时代，联合模拟训练被正式运用到装备的日常训练中。
LVC可以将模拟训练中的实、虚、构三种仿真资源有效结合，实现虚实结合、联合实验的目的，是既贴近实战又节约经费的一种模拟训练方式。
本文首先介绍某基于LVC的联合模拟训练系统的仿真节点，提出了联合模拟训练系统需要解决的问题，在此基础之上，深入研究联合模拟训练系统的时间管理、空间管理与异构子系统间的互操作三个关键技术，并在原型系统中验证证实了以上技术的可行性、正确性。
为下一步实现系统提供了相关依据。
关键词: 模拟训练；LVC；互操作；TENA；近年来，伴随着我军装备信息化的飞速发展,基于信息系统的体系作战能力建设和武器装备也进入了一个新的发展时期。
仿真技术被定位到武器装备的“三全”应用，即：全寿命、全系统和全方位。
使得武器装备的试验突破依赖实装的限制，向虚实结合、联合模拟试验的方向发展。
LVC训练综合了实兵训练、虚拟模拟器训练和推演模拟训练三者的优点，是一种既贴近实战又节约经费的训练方式[1-3]。
采用分布式仿真体系结构，将分散在不同地域的实兵系统和模拟系统互联起来进行LVC训练，是解决当前信息化条件下联合作战训练诸多问题的有效手段。
本文对联合模拟训练系统的关键技术时间管理、空间管理及互操作技术进行了研究，在原型系统中对关键技术进行验证。
1基于LVC的联合模拟训练系统1.1 仿真节点某联合仿真模拟训练系统的典型仿真节点设置如图1所示。
图1 联合仿真模拟训练系统典型仿真节点示意图该系统是一个典型的LVC（ Live Virtual Constructive）系统。
其中，无人机训练场的发射站和某炮训练场的炮车是实装，即真实（Live）的仿真资源；各单装模拟器，如三级指挥控制模拟单元是虚拟（Virtual）的仿真资源；各类计算机兵力生成系统，如某炮炮车CGF等是构造（Constructive）的仿真资源。
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中图分类号：Ｔ３１ Ｐቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ． ９
基 于 高层 体 系结构 的通 用仿 真 数据 服 务
刘 斌 ，张 宏军 ，郝 文宁
（ 放军理工大学工程兵工程学院 ，南京 ２ ０ ７ 解 ０） １ ０
摘
要 ：针对分布式交互仿真系统 中数据密集 型应用与分布式存储之 间的矛盾 ，提 出一个在 高层体 系结构（ Ｌ ） 架内提供通 用数据服务 Ｈ Ａ框
在 一 个 数 据 密 集 型仿 真 应 用 中按 照数 据 在 系统 运 行 过程 中 的
状态通常 可以分为 初始数据 、中间数据和结果数据 ，并存储 在相应的数据库 中。图 １给 出了一个典型的作战训练模 拟系 统的数据 流 ：联邦 成员首先从数据库 中读取初 始数据 ，如模 型、地理信 息、初 始态势和部 队编成 等数据 ，然 后以人在 回 路的方式参与 系统 的仿真 ，系统运行过程 中产 生的中间结果 可以被数 据采集成 员记录和 回放 ，并 与最 终结 果一起 写入到 数据 库。在其他 的分布式交互仿真系统 中也可 以找 到类似 的
［ ｙｗｏ ｄ ］ＨＬ ｇ ｎｒｌ ａ ｃｓ； ￣ｅｔ ｄ ｌｅ ｌｔ； ｅｓ ｔｎ ｂｅ ｔ ｄｌ Ｋｅ ｒ ｓ Ａ； ｅｅａｄ ｔ ａ ｅｓ ｏ ｃ ｅ ｍｐａ ｐ ｒｉｅ ｔ ｊｃ ｍｏ ｅ ａｃ ｍｏ ｔ ｅ ｓ ｏ
１ 概 述
在 分 布 式 交互 仿 真 系 统 中 ，高 层 体 系 结 构 （ Ｌ ） 联 邦 Ｈ Ａ为
口具 有 一 致 的 形 式 ； （Ｊ 效 屏 蔽 数 据 存 储 的 分 布 性 和 异 ３有 构性。 本文 以 此为 出发 点 ，从 ４个 方 面 论 述 了通 用数 据 服 务 模 块 的设 计 思 想 和 基于 该 模 块 的 开 发 流程 ：基 于 对 象 模 型 模 板
成员之间的数据交互提供 了标准 的设 计规范和接 Ｉ形式…。 Ｚ ｌ
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功能的解决方案 ，通过扩展 Ｈ Ａ对 象模型模板使数据模型和仿真模型无缝地集成 ，数据操作 和成 员接 口具有一致的形式。根 据数据服 务 Ｌ
模块在分布式仿真系统中的特点提供必要 的优化选项 ，依照联邦开发和执行 过程模 型给出成员设计和接 Ｉ Ｉ调用的一般流程。
关键 词 ：高层体系结构 ；通用数据访问 ；对象模型模板 ；持久对象模型
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第３ ６卷 第 ６期
Ｖ ３６ ｏＬ
Ｎｏ． ６
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机
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程
２１ ０ ０年 ３月
Ｍ ａ ｃ ２０１ ｒ ｈ ０
Ｃｏ ｐｕｔ ｒＥｎｇｉ ｅ ｉ ｍ ｅ ｎｅ ｒｎｇ
・ 发研 究 与设计 技术 ・ 开
文章编号： ｏＩ ３２（ １）－０８ ３ 文献标识码： ｌ０ －４８ ００ ６ ２１ 卜 ２ ０－ Ａ