分布式仿真高层体系结构(HLA)核心RTI测试与分析
HLA核心RTI测试方法研究的开题报告
HLA核心RTI测试方法研究的开题报告开题报告一、选题背景HLA（Human Leukocyte Antigen）是人类重要的组织相容性分子，它存在于人体组织细胞表面。
如果移植体的HLA分型和受体身上的不符合，那么免疫系统就会发生应答反应产生免疫排斥。
这意味着为移植提供合适的HLA配型是移植成功的一项非常关键的保障。
另外，HLA基因是许多重要的免疫相关疾病的主要遗传因素，包括自身免疫性疾病、传染病等。
因此，HLA分型在移植医学和疾病诊断治疗中具有重要的意义。
RTI （Reverse Line Blotting Typing）是一种基于PCR产物的荧光标记技术。
RTI技术利用生物素化的引物和荧光标记的检测探针，通过探针与HLA特异性序列的互补作用实现HLA分型。
与传统的序列特异性引物PCR方法相比，RTI技术具有高度的灵敏度、特异性和自动化程度。
因此，HLA分型中的RTI技术在临床应用中越来越流行。
二、研究目的和意义目前RTI技术在HLA分型中已被广泛应用，但是对于RTI技术的核心测试方法仍需进一步研究。
本研究旨在探讨HLA分型及RTI技术的核心测试方法，优化测试方案，提高HLA分型的准确性和效率。
此外，本研究还将对HLA分型的应用进行讨论，为临床医学提供实用的指导和技术支持。
三、研究内容1. HLA分型的基本原理和技术流程；2. RTI技术的原理及其在HLA分型中的应用；3. RTI的核心测试方法研究，包括生物素化的引物设计、荧光标记的检测探针设计、串联反应设计和PCR条件优化等；4. HLA分型的应用及检验方法的建立。
四、研究方法本研究将采用实验室实验和文献综合分析的方法，主要包括：1.收集与HLA分型和RTI技术相关的文献，对HLA分型和RTI技术的基本原理和技术流程进行掌握；2.在实验室中进行引物和探针的设计和优化，PCR反应和RTI分型等的实验操作，分析不同反应条件下分型效果，探索最优条件；3.优选反应条件后，建立HLA分型的应用和检验方法。
摘自：HLA-RTI仿真平台的设计与实现
摘自：HLA-RTI仿真平台的设计与实现1.有关术语：●联邦(Federation：是指用于达到某一特定仿真目的的分布式仿真系统，它由若干相互作用的联邦成员(简称成员)构成。
●联邦成员：所有参与联邦运行的应用程序都可以称为联邦成员。
联邦中的成员有多种类型，如用于联邦数据采集的数据一记录器，用于和实物接口的实物仿真代理成员，用于管理联邦的联邦管理器等等，其中最典型的成员是仿真应用(Simulation)。
仿真应用对某个实体的行为进行仿真。
●OMT ：是一种标准的结构框架，它是描述HLA 对象模型的关键部件。
之所以采用标准化的结构框架，是因为它可以做到以下几点：1、提供一个通用的、易于理解的机制，用来说明联邦成员之间的数据交换和运行期间的协作。
2、提供一个标准的机制，用来描述一个潜在的、联邦成员所具备的与外界进行数据交换及协作的能力。
3、有助于促进通用的对象模型开发工具的设计和应用。
HLA OMT中，HLA定义了两类对象模型，FOM和SOM●FOM (Federation Object Model)：是描述仿真联邦的对象模型，主要目的是提供联邦成员之间用公共的、标准化的格式进行数据交换的规范，它描述了在仿真运行过程中将参与联邦成员信息交换的对象类、对象类属性、交互类、交互类参数的特性。
●SOM (Simulation Object Model)：是单一联邦成员的对象模型，它描述了联邦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、交互特性，这些反映了成员在参与联邦运行时具有的能力。
基于OMT的 SOM开发是一种规范的技术和方法，它便于模型的建立、修改、生成和管理，便于对已开发的仿真资源的再利用，能够促进建模走向标准化。
●MOM (Management Object Model)：为了便于在仿真运行过程中对RT工、联邦以及联邦成员进行监控和管理，HLA定义了管理对象模型(MOM )o MOM描述了一种使得对联邦的管理和控制信息能以一种和联邦成员间交互相一致的方式在联邦中传递的机制。
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HLA的仿真程序设计研究
基于HLA 的仿真程序设计研究查 荣1,周希辰2,唐霜天2,钱 眺1 (1.南京信息工程大学电子与信息工程学院,江苏南京210044;2.南京船舶雷达研究所,江苏南京210003)摘 要:在分布式交互仿真中,高层体系结构HLA 以其灵活性、开放性和突出的互操作和重用性成为当今的分布式交互仿真的标准I EEE1516。
研究基于HLA 的程序设计方法对于开发分布式交互仿真系统具有重要意义。
本文从HLA 的对象模型模板(O MT)和接口规范实现的运行支撑环境(RTI )所提供的6种服务入手,结合相应设计实例,给出了设计的步骤和一般方法。
关键词:高层体系结构(HLA );分布式仿真中图分类号:TP311.52 文献标识码:A 文章编号:1009-0401(2008)03-0060-05A study on the si m ulati on p r ogra m design bas ed on HLAZHA Rong 1,ZHOU Xi 2chen 2,T A N G Shua ng 2tia n 2,Q I AN T ia o1(1.E lectron ic &Infor m a tion Institu te of N an jing U niv ersity of Inf o r m a tion Science &Techno logy,N an jing 210044,China;2.N an jing M a rine Rada r Institu te ,N a n jing 210003,Ch ina)A bstra ct:B ecause of its outstanding advantage s of being flexible,open,inter operable and reusable,the high level ar chitecture (H LA )has been becom ing the I EEE1516,the str uc tur e standard of distrib 2uted interacti on si m ula ti on system .The study on the HLA 2based si m ulation pr ogra mm ing is of i mpor 2tance t o the developm ent of distributed interacti on si m ulati on system s .This paper beginswith the HLA ’s object model te mp late and the six se r vice s p r ovided by the run ti me infr a structure .Some exa m ples are pr ovided to give the steps and common m ethod of HLA si m ula ti on pr ogr a mm ing .Keywor ds:High Level A r chitecture (HLA );distributed si m ulation1 引 言分布式交互仿真技术从产生(S I M N ET 计划)到D I S 2.X 、ALSP 协议和I EEE1278.X 系列协议的制定,都没有解决建模与仿真(M &S )领域存在的问题:绝大多数仿真器的应用实现较为独立,不利用它们的互操作和重用性。
基于HLA的电子战仿真测试与评估
基于HLA的电子战仿真测试与评估
鞠儒生;韩守鹏;邱晓刚;黄柯棣
【期刊名称】《指挥控制与仿真》
【年(卷),期】2006(028)003
【摘要】针对电子战系统的特点,介绍了电子战系统开发与测试的一般过程.分析基于高层体系结构的电子战仿真测试与评估包括两个方面,HLA各组成部分性能以及电子战系统自身效能的测试与评估.在分析美国电子战仿真测试的基础上,将基于HLA的电子战系统应用于指挥自动化体系对抗仿真中,设计了对应的框架结构.分别对运行支撑系统KD-RTI和DMSO RTI1.3v6在不同传输方式下的传输时延和丢包率进行了比较.进一步以信息的完备性为指标,对电子战系统的作战效能进行了评估.【总页数】4页(P61-63,71)
【作者】鞠儒生;韩守鹏;邱晓刚;黄柯棣
【作者单位】国防科技大学,湖南,长沙,410073;国防科技大学,湖南,长沙,410073;国防科技大学,湖南,长沙,410073;国防科技大学,湖南,长沙,410073
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.雷达电子战仿真中基于HLA面向对象建模方法研究 [J], 李鸿;吴嗣亮;逢妍立
2.基于HLA的电子战飞机作战仿真系统研究 [J], 郝雁中;杨承志
3.基于HLA的综合电子战仿真环境研究 [J], 叶占宇;刘雅奇;齐锋
4.基于数据挖掘的HLA仿真系统测试与评估 [J], 鞠儒生;乔海泉;黄柯棣
5.基于HLA的综合电子战仿真系统设计 [J], 迟嘉宁;吴华;程嗣怡;邓健;孟跃宇因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
HLA仿真
Stamp) LBTSi=min(Tj+Lookaheadj)
Lookahead FederateA (Regulating)
TSO Event
Current Logical Time FederateB (Constrained)
Federate Time Axis
Federate Time Axis LBTS
Subscribe Object Class Publish Interaction Class
功能简介 公布对象类
订购对象类 公布交互类
Subscribe Interaction Class …
订购交互类 …
对象管理
对象管理的主要内容
对象管理的基本概念 对象管理服务
对象管理的主要内容
HLA的基本思想
一直以来，建模与仿真领域存在这样的问 题：绝大多数仿真器的应用实现较为独立，仿 真器之间的互操作性和重用性差。而HLA就是 为了解决这个问题而提出的。 HLA是分布式交互仿真的高层体系结构， 它定义了联邦和联邦成员构建、描述和交互的 基本准则和方法，提供了一种通用的仿真技术 框架，从而便于联邦成员的集成，最终实现它 们之间的互操作性和重用性。HLA的一系列规 则已成为IEEE M&S的正式标准。
消息传递机制
消息传输方式： 可靠(reliable) 快速(best effort) 消息传递顺序： 接收顺序(Receive Order , RO) 时戳顺序(Time Stamp Order , TSO)
时间推进机制
时间受限成员
时间控制成员 时间前瞻量(Lookahead)
时戳下限值LBTS(Lower Bound Time
基于 的 分布式交互仿真设计
基于HLA的多平台分布式仿真系统设计与实现
基于HLA的多平台分布式仿真系统设计与实现马忠彧;马宏锋;彭美平【摘要】在大规模通信网络仿真中,单一的通信网络仿真并不能满足通信网络实际部署的需求,分布式仿真技术为解决大规模通信网络仿真提供了有效的解决方法.提出了一种基于HLA的多平台分布式网络仿真系统,利用分布式仿真技术将多个仿真平台集成到一个仿真系统中,由控制中心统一调配,为大规模通信网络的精确仿真提供了有效的途径.【期刊名称】《兰州工业学院学报》【年(卷),期】2016(023)004【总页数】5页(P52-56)【关键词】HLA;OPNET;分布式仿真;系统集成【作者】马忠彧;马宏锋;彭美平【作者单位】兰州工业学院电子信息工程学院,甘肃兰州 730050;甘肃省资源环境科学数据工程技术研究中心,甘肃兰州 730050;兰州工业学院电子信息工程学院,甘肃兰州 730050;甘肃省资源环境科学数据工程技术研究中心,甘肃兰州 730050;西安云晨电子科技有限公司,陕西西安 710000【正文语种】中文【中图分类】TN92通信网络的建模与仿真，可在实际部署中评估网络效率，分析网络关键点，并找到改进方法.仿真工程在各种行业和科学领域都很流行，而现代模拟的一个重要方面是互操作性［1］.在开发涵盖多个应用领域的仿真系统时，在特定的域中使用专业仿真软件包（SPS）是必要的，但由于代码基础和现有SPS的开发独立性，在整个平台通信中相互配合使用特定的SPS是较为困难的［2］.联邦移民是大规模分布式仿真的基本机制，它提供了负载平衡的仿真方法，从而提高了模拟的整体性能［3］.鉴于它在仿真中的重要性，也有文献提出了一些联邦成员迁移的方法.有用第三方机制来传输数据的方法，也有通过添加一些必要的通信组件的方法.如何提高仿真平台的灵活性、复用性、可扩展性，以及如何让多系统支持多平台仿真，已经成为一个重要的研究课题.本文设计并实现了一种基于HLA 的多平台分布式仿真系统，解决了大规模网络仿真中的多平台融合问题.1.1 HLA联邦开发模块基于HLA的分布式系统仿真的开发和其它软件系统一样，都包括需求分析、总体设计、详细设计、编程和测试、软件维护等主要阶段，本系统在开发过程中使用美国国防部建模与仿真办公室提出的联邦迁移和执行过程模型（PMDEP），具体过程如图1所示.对HLA已有不少文献进行了论述，本文不做赘述，本文将只介绍与分布式通信网络仿真相关的主要模块.1）STK模块.完成卫星侦察载荷、发送与接收载荷的仿真，是通信链路仿真的核心，实现卫星转发数据仿真的整个过程；负责仿真全过程的管理与控制，一方面完成仿真模式管理（包括仿真的启动、暂停、终止等过程），另一方面完成仿真过程管理（包括仿真前的初始化设置、仿真运行过程中信息的综合与决策、仿真结果的记录与回放）；根据各种场景设定不同的技术指标和相应的评估模型进行综合权重，得出效能评估报告、侦察时间报告、通信网络性能报告和历史仿真结果，完成通信链路评估，通信网络性能测评以及对通信网络动态拓扑、关键路由进行显示等；对卫星的物理特性进行建模，完成对相关卫星轨道姿态计算工作，内容包括各个通信节点的位置和速度.2）RTI-STK中间件.RTI-STK中间件的核心是通过 STK/Connect的桥梁作用，实现RTI与STK之间的无缝连接.它的目的是将STK改造成为符合HLA分布仿真标准的仿真软件.命令交互类是通过STK/Connect函数AgConProcessSTKCmd来实现的.HLA成员发出命令交互，STK-RTI中间件接收命令交互并向STK转发命令，STK接受命令后做出应答.对于对象类，STK-RTI中间件将STK中生成的场景对象类、场景对象类实例的属性随HLA仿真时间的推进公布、更新出去，同时STK-RTI中间件也能反射更新其它HLA成员的对象类实例的属性.3）RTI-OPNET中间件.OPNET提供一个专门的HLA接口（简称为HLA-PM），用户只需要在仿真场景中加入该接口就可以将OPNET作为一个联邦成员加入到HLA联邦中.该接口负责：①管理联邦成员事务；②时间推进管理；③数据映射.HLA-PM将OPNET分组与HLA交互类进行映射来实现二者的转换，映射规则记录了分组域与交互参数的对应关系.HLAPM将OPNET节点与HLA的对象实例进行映射来实现两者数据的同步更新.OPNET节点属性将和HLA对象类属性建立起对应关系.联邦成员的公布绑定关系如下：1）网络设计联邦成员.①公布数据：飞行器对象类、仿真初始化信令交互类和仿真控制信令交互类；②订购数据：仿真控制信令交互类；2）网络仿真联邦成员.①公布数据：仿真控制信令交互类、网络性能交互类、节点状态交互类和节点通信关系交互类；② 订购数据：飞行器对象类、仿真初始化信令交互类、仿真控制信令交互类和终端模拟信息交互类.3）三维态势显示联邦成员.①无公布数据；②订购数据：飞行器对象类、仿真初始化信令交互类、网络性能交互类、节点状态交互类和节点通信关系交互类.4）终端模拟联邦成员.①公布数据：终端模拟信息交互类；②订购数据：节点状态交互类和终端模拟信息交互类.HLA联邦开发系统结构图如图2所示.本文在对系统态势展示的视景仿真设计上针对传统方式进行了改进，使用双线程编程的方法来实现基于HLA的仿真与视景仿真这两种技术的融合运用.利用HLA仿真使得所有的联邦成员互联以此构成系统化的分布式仿真环境，同时，每个联邦成员又能够利用视景仿真实现各个联邦成员的虚拟演示，这在一定程度上也减轻了视景仿真对HLA仿真的负面影响.视景仿真线程执行过程中需要对三维图形进行大量的渲染和纹理处理，也要进行大规模地形数据库管理等一系列海量运算任务，双线程方式将视景仿真对系统的影响有的限制在某一个联邦成员内，而并不会对整个分布式仿真系统的正常顺利运行性能造成严重的影响.因此，这种双线程的编程方法能够有效地提高系统性能.1.2 OPNET技术特点OPNET利用离散事件驱动的仿真原理，通过离散事件驱动，以先进先出的方式对时间列表进行维护［4］.执行事件时，仿真时间不断推进，事件和事件之间可能跨越仿真时间，但是不消耗物理时间，事件执行过程直至事件执行完毕，仿真时间不推进［5］.然而，HLA框架不适合大规模的分布式模拟，因为它并未解决可扩展性、动态负载均衡、和故障容错问题.如果可扩展性是一个系统负荷增加时其提供一定服务质量水平的能力，HLA并具备处理通信开销、网络延迟、服务发现、或资源管理的能力.HLA也不在各过程之间传输资源，这将平衡异构分布式资源系统负载，提高仿真的性能.HLA不解决容错性问题，所以整个模拟可以在分布式系统发生单一故障消失.因此，为支持大规模的HLA系统仿真必须解决此类问题. OPNET采用数据包的形式模拟真实网络的数据流，数据包以虚拟的形式存在或搭载真实的数据流［6］.使用仿真可以大体分为个步骤，分别是配置网络拓扑、配置业务、收集结果统计量、运行仿真、调试模块再次仿真、最后发布结果和拓扑报告［9］.1.3 分布式网络仿真网络仿真技术是一种全新的网络规划和设计技术，它通过建立网络设备、链路和协议模型，并模拟网络流量的传输，从而获取网络设计或优化所需要的网络性能数据［7］.在进行通信网络开发时，使用网络仿真工具对相关的通信协议进行仿真来验证相应的通信数据流、关键的通信参数以及确定系统可能出现的潜在问题等，这种开发流程已经越来越流行，尤其对于网络规模比较大、网络复杂度比较高的应用场景［8］.网络仿真工具通常使用的仿真机制包括：时间驱动模型和事件驱动模型.时间驱动模型的仿真机制：基于固定时间增量作为仿真运行的单位，即在时间增量Δt里，系统会在［t，t+Δt］的时间段进行状态更新.因此在实际仿真中仿真的精确度主要会依赖于时间单位Δt.Δt越小，相应的仿真结果越确，而Δt的选取受到各种特定限制因素，如仿真系统的计算能力、数据存储能力等.事件驱动模型的仿真机制：基于瞬时随机发生的事件而引起的状态更新，不同事件之间是独立的.事件驱动模型中，仿真时间取决于一个事件的发生时间，而在一个事件中可能又会生成其它不同的事件，仿真核心则维护着一个有序的事件队列［9］.虚拟现实仿真系统在航空航天、军事、科学研究、工业生产、交通运输、环境保护、生态平衡、卫生医疗、经济规划、商业经营、金融流通等领域已经得到成功的应用，并取得显著的经济效益.2.1 HLA-OPNET分布式仿真系统框架设计结合HLA与OPNET的技术特点，充分利用各自的技术优势，本文提出一种基于HLA的分布式通信网络仿真系统体系架构，如图3所示.单纯的离散事件通信网络仿真已经不满足当前大规模军事通信网络设计论证的需求（如复杂通信链路建模，卫星姿态，弹道轨迹姿态等），需要第三方仿真平台支持；此外，随着国防科技的发展，具有诸多优点的半实物仿真技术成为科学研究必不可少的技术.为解决多平台分布式实时集成仿真，本文以OPNET网络仿真平台为核心，提出一种分布式通信网络仿真系统（HLA-OPNET系统）. HLA-OPNET系统体系架构采用HLA构建分布式系统总线，负责数据的分发与接收.各仿真成员或仿真成员的内部组件（如OPNET想定中单个的网络设备）采用标准规范的接口集成到信息总线上，仿真成员间的信息交互通过RTI来实现.OPNET仿真成员通过OPNET提供的ESA模块实现与外部仿真成员的信息交互.该系统针对每一个仿真成员独立存在，相互协作，各平台输出数据反映在仿真系统的虚拟数据列表中，其他应用或仿真平台可根据其需求对数据读取.因此，所有仿真平台或应用根据各自感兴趣的数据而不需关心数据的来源.虚拟数据列表遵循一种读写规则，即虚拟数据列表中的同一数据只能存在一个数据源，该数据只能被数据源成员修改，同时可被多个成员读取.2.2 基于HLA的多平台分布式交互设计与实现由不同的RTI开发人员在实现HLA服务过程中使用的算法和通信机制不同，如果没有协调的联邦间通信和翻译机制，让不同的联邦运行在不同的TTI上是及其困难的.解决此问题的方法可以分为三类：第一，在异构RTI间使用桥接或网关等翻译连接器（即实现上层RTI的API互操作）；第二，在HLA规范基础上增加一个有限标准（即尽可能在网络最底层实现互操作）；第三，完成TRI模型实现（即本文所实现的处于最底层与上层中间的互操作）.OPNET仿真环境能够支持二次开发，用户可以根据实际研发需要，开发符合需求的接口模块. ESA的本意是提供协同仿真的编程接口，以便与其他仿真器能进行联合仿真，研究开发人员通过使用自定义接口模块将外部的仿真环境或者硬件设备接入到仿真中，完成多平台之间的交互.下文代码分别是STK交互类、仿真控制交互类、VR-Forces交互类.网络仿真是一种重要的网络研究方法.它允许现实世界的网络分组流和仿真器中的模拟流进行交互，经受用户定义的分组延时、丢失、重排序和复制.利用网络仿真，用户能够测试现实网络设备在各种不同模拟的网络环境中的功能和性能.正因于此，网络仿真被广泛应用于测试网络协议和设备.基于HLA的分布式仿真系统通过交互式接口与类的设计实现OPNET、STK、VR-Forces等平台的协同分布式系统仿真.执行结果如图4所示，其成员由通信网络仿真（OPNET）、战场态势推演（VRForces）、三维态势展示、卫星星座和轨道模拟（STK）、系统控制及效能评估等，每个联邦成员分布运行在不同主机上，相互之间通过高层体系架构（HLA）进行分布式协同仿真.本文设计并实现了基于HLA的多平台信息交互分布式仿真系统，该系统解决了OPNET、STK、VR-Forces等异构多平台协同通信的问题，可用于大规模网络仿真和系统性能分析，尤其是在战场环境下对军事通信组网仿真和多作战平台仿真提供实时、交互的分布式仿真平台；同时，系统仿真平台能够实现多个战场操作平台的预测、推演，增强仿真实现“画面感”，提高三维虚拟可视化操作能力.在今后的研究过程中，需要进一步努力的方向主要包括：1）完善联邦成员模型.改进联邦成员，提高运行效率，改进联邦同步和时间推进机制以适应大规模系统开发.2）优化完善联邦成员之间的大数据量传输机制，如图像、视频流等，增强互通效率.3）完善虚拟环境，提高视景效果.4）提高系统的人机交互性，继续完成虚拟三维立体战场环境的构建，实现模拟实体行为分析.【相关文献】［1］陈寅，宋杨，费敏锐.基于Simulink和OPNET的交互式联合仿真研究［J］.系统仿真学报，2011，7（3）：242-247.［2］陈岩.网络仿真技术及其应用［J］.计算机技术与发展，2010，19（2）：200-201.［3］赵科莉，寇明延.基于HLA/PRTI1516和OPNET的航空战术数据链仿真系统［J］.电光与控制，2014，1 （21）：33-37.［4］殷琪琪，李元祥，敬忠良.多平台组网OPNET仿真技术［J］.火力与指挥控制，2010，35（8）：136-140.［5］蒋秀波，宋早迪，张日飞.HLA和OPNET的战术通信网半实物仿真［J］.火力与指挥控制，2012，37（10）：150-153.［6］刘强，匡镜明.基于 HLA的分布式军事通信网仿真［J］.四川兵工学报，2006，32（12）：96-98.［7］范林军；董红林.分布式仿真系统中的全局一致性问题研究［J］.计算机工程与科学，2016，1（38）：131-137.［8］滕克难.网络化多平台协同探测系统空间算法研究［J］.计算机仿真，2012，29（11）：94-103.［9］郭明，姚力波，王子玲，等.分布式C-4ISR系统通信报文传输标准仿真验证系统设计［J］.电子设计工程，2015，23（23）：74-78.。
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）。
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。
无线电通信仿真的数据分布管理
无线电通信仿真的数据分布管理摘要：随着无线电行业的高速发展，无线电通信仿真的数据分布的管理也在提升。
文章利用基于无线电通信的分布式仿真技术来建立hla的对抗仿真环境，这是解决无线电通信系统以及对抗仿真和效能评估问题的最佳途径。
关键词：无线电；通信；数据分布管理中图分类号：u675.75 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）17-0186-020 引言目前，在我国无线电通信的抗干扰以及仿真研究主要放在链路级以及无线电通信级，而且通过特殊的手段取得了一些非常重要成果。
无线通信的抗干扰无线电通信级仿真主要是通过从通信无线电通信的可靠性以及一些可用性上考虑，而无线电的抗干扰通信无线电通信化后有些什么新特点，该如何去如何评价其在实战背景下的一些抗干扰能力，有如何对无线电通信设计以及优化成为通信的全新内容。
在检验以及评估无线电通信系统的效能的需要时。
我们的仿真模型采用了一些结构化仿真以及半实物仿真相结合的建模办法，去实现了采用面向对象技术的一些仿真模型库实现了对各个级别仿真对抗模型的管理，同时介绍了几类关键仿真模型的实现方法。
这就是分布式的管理。
1 hla技术的定义与分析1.1 hla定义在资料中一个hla系统进行的开发一般可以分为无线电通信的开发以及仿真应用开发这两个比较相对独立的部分。
而在我们的hla系统中，无线电仿真应用称为联邦的成员，参与一些交互的联邦成员一起构成联邦，并且整个演练在过程被称为联邦执行，而联邦和联邦成员必须都应符合一定的规则；它在每个联邦成员的一些主机上都是有驻留程序在联邦执行过程中，而我们的运行中会被监控，并且联邦成员是通过运行时间的支撑基础与rti进行交互，一些联邦成员在系统开发过程中秩序遵循了相应的规则以及rti接口规范，在运行过程中驻留在的rti驻留程序直接进行会话交互，其余的一些交互任务都是全部由rti来完成。
在hla中，rti 可以看作一个分布式的操作系统，进行分布式管理。
基于HLA的星载SAR分布式仿真系统研究
邦 的技术。在基于 Ｈ Ａ的仿真系统 中， Ｌ 联邦是指用于达到某一特定仿真 目的的分布式仿真系统 ， 与这个系统 参 运行的应用序或部件则被称为联邦成员 ， 联邦的成员之 间的互操作 和交互通过 Ｈ Ａ的运行 时间支撑框架 （ ｕ Ｌ Ｒｎ
Ｔｉ ｎｒｓｒｃｕｅＩ Ｉ来 实现 。 ｍｅ 以 知道 整 个 联 邦 （ 可 系 统 ） ８个联 邦成 员 构 成 ， 别 为 主 控 、 由 分 飞行 动 态 仿 真机 、 雷达 发射 接 收 机 、 像 处 理 主机 、 像 处 成 成 理副机 、 目标 回波 产 生 机 、 行 动 态仿 真 机 和 三 飞 维场景 。将 联邦执 行 的生 命 周 期 分 为 ３个 阶 段 ： 初始 化阶段 、 真 计算 阶段 和成 像处 理 阶段 。 仿
训 练费 用等 起到 重 大作用 。
１ ＨＬ 简 介 Ａ
高层体系结构 （ ｇ ｅｅＡ ｃｉ ｃ ｒ， Ｌ ） Ｈｉ Ｌ ｖｌ ｒ ｔ ｔ ｅＨ Ａ 是用于构建计算机仿真系统 的通用 技术 框架 ， ｈ ｈｅ ｕ 由美 国国防部
（ （ ） １９ 年在其建模与仿真主计划 中首次提出 ；９６年 Ｄ Ｄ正式规定 ＨＬ Ｄ） 于 ９５ Ｄ １９ Ｏ Ａ为其仿真项 目的标准技术框 架 ；０ ０ Ｈ Ａ被批准成为国际电气 电子工程师协会（Ｅ Ｅ ２０ 年 Ｌ ＩＥ ）的国际标准 ＩＥ １１Ｅ ２ Ｅ Ｅ ５６ ，。 ｌ ＨＬ Ａ按照面向对象 的思想和方法来构建仿真系统 ， 在面 向对象分析与设计 的基础上划分成员 ， 构建仿真联
ＲＴ Ｉ Ｉ Ｉ ＲＴＩ
（） １ 能够对星载 Ｓ Ｒ的系统参数和发射信号参数进 Ａ 行设置。这里的系统参数可 由用 户进行任意设置 ， 仿 但 真 系统 应能 根据 雷达 方程 ， 以及 Ｓ Ｒ 工作 原 理 对 参 数 设 Ａ
基于HLA的航天测控训练仿真系统研究
基于HLA的航天测控训练仿真系统研究作者：冯燕来源：《软件导刊》2014年第02期摘要：为了提高仿真系统的可重用性，提出采用HLA作为仿真体系框架，利用HLA把航天测控训练仿真系统设计为一个联邦，分析其系统组成并按功能划分为若干联邦成员，以便进行分布式仿真。
阐述了基于HLA的航天测控训练仿真系统联邦的设计方法和思路，深入探讨了联邦成员的划分及对象模型的设计，并给出了仿真流程与三维显示的实现过程。
关键词关键词：航天测控；HLA；仿真系统中图分类号：TP301文献标识码：A 文章编号：16727800（2014）0020029030引言高层体系结构HLA（High Level Architecture）的显著特点是通过运行支撑环境RTI （RunTime Infrastructure）提供通用的、相对独立的支撑服务环境，将仿真应用层同底层支撑环境功能分离开，将具体的仿真功能实现、仿真运行管理和底层传输三者分离，隐蔽了各自的实现细节，从而使各个部分可以相对独立地开发，支持各种同构或异构仿真应用之间的互操作，支持仿真系统的可扩展性[1]。
HLA日益成为当前仿真技术发展的主流，被美国国防部确定为军用仿真标准，被IEEE定为国际分布仿真通用标准。
随着航天事业的蓬勃发展，航天测控领域需要根据不同的需求和目的实现测控设备的资源重组，利用HLA仿真技术实现航天测控系统的模拟训练和仿真演练，具有安全、经济、可重复、无风险、不受特定任务限制的特点，既能进行常规操作训练，又能进行任务状态下的培训，可以提升学员对各种异常情况的应变处理能力。
航天测控训练仿真系统具有良好的可扩展性，方便用户根据需求对系统进行改造升级。
1系统建模1.1系统组成在HLA中，为实现某种特定的仿真目的而组织到一起，并且能够彼此进行交互作用的仿真系统、支撑软件和联邦对象模型构成了一个联邦，所有参与到一个联邦中的应用系统被称为联邦成员。
HLA规定了联邦和邦员必须遵循的规则，各邦员之间通过运行支撑环境（RTI）实现信息交互[2]。
基于Web服务的HLA仿真系统研究
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统，以满足复杂大系统的仿真需求１１，２］。
真系统规模进行系统集成，无法充分利用已有组件快速 扩展仿真系统，存在开发周期增加，系统资源浪费等问 题。同时，由于ＨＬＡ仿真与其他领域的一些技术以及开 放的标准脱节，造成ＨＬＡ的应用大多局限于军事领域， 跟诸多商业应用不兼容，并与不同厂商的仿真应用之间 存在互操作性问题，这些问题都将严重阻碍ＨＬＡ的进一 步发展嘲。 本文在分析研究ＨＬＡ系统所存在的问题的同时，提 出了一种基于Ｗｅｂ服务的ＨＬＡ仿真系统，利用基于Ｗｅｂ 服务的分布式仿真技术对ＲＴＩ通信层进行扩展，为广域 网环境下的协同建模与仿真需求提供有力支撑，设计并 实现了一种轻量级可扩展仿真应用集成框架，以ＳＯＡＰ 消息为中心解决仿真遗留系统的重用迁移，有效解决了 传统ＨＬＡ仿真应用互操作性问题和系统集成问题，实现 联邦的快速组合和重新配置，提高协同仿真的分布性、
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ＷＳ．ＨＬＡ在遵锚ＨＬＡ接口规范的前提下．将传统 ＲＴＩ软件支持联＊ｌ成员之Ｍ互操作帕六大类标准服务以 ｖ，ｃｂ服务的形式部署在广域叫上．虬支持仿真麻用的动 忐纽台．ＷＳ－ＨＬＡ采用层次式结构模型．其整体ｎ，分为
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ｆｒａｍｅｗｏｒｋ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ，ｆｌｅｅ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｄｒａｗｂａｃｋｓ ｏｆ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ．
HLA／RTI功能扩展研究与实现
ｂ ｔ ｌｏ ｅ ｔ ｎ ｅ ｄ ｄ ｏ ｅ ｓ ｐ ｏ ｏ ｅ ．Ｔ ｅｍｉ ｄｅ ａ ｅ ｌ ｖ ｌ ｒｖ ｄ ｓｓａ ｄ ｒ ｎ ｅｆ ｃ ｓａ ｌ ａ ｘｅ ｄ ｄ ｏ ｅ ｕ ｓ ｘ ｅ ｄ ｎ ｅ ｅ ｎ ｓ ｉ ｒ ｐ ｓ ｄ ｈ ｄ ｌｗ ｒ ｅ ｅ ｐ ｏ ｉ ｅ ｔｎ ａ ｄ ｉ ｔｒａ ｅ ｓｗｅｌ ｓ ｅ ｔｎ ｅ ｎ ｓ ａ
（ 国防科学技术大学计算机学院并行与分 布处理 国家 重点实验 室， 湖南 长沙 ４０ ７ １０ ３）
摘要 ： 高层体 系结构 （ Ｌ 是当前分布仿真技术发展的一个重点和热点。为了扩展现有 Ｈ Ａ Ｒ １ Ｈ Ａ） Ｌ ／ Ｔ 分布仿真框架 的功能 ， 该 文采用中间件技术 ， 封装 了 Ｒ Ｉ Ｔ 的标准服务 ， 并能因需扩展 功能。中间件层对 用户提供标 准的 Ｒ Ｉ 口和少量 扩展 Ｒ Ｉ Ｔ接 Ｔ 接 口（ 用于某些特殊需求） 邦元之 间通过该 中间件相互通信。该扩展方案具有可移植 、 ， 兼容性强 以及对邦元开发 者透明等优
点。利用该扩展结构 ， 封装 Ｄ Ｏ Ｒ Ｉ Ｇ１３Ｖ ， ＭＳ Ｔ —Ｎ ． ３ 实现和测试了坐标转换和初 步实体迁 移功能。
关键词 ： 高层体系结构 ； 运行支撑环境 ； 中间件 ； 布交互式仿真 分
中图分类号：Ｔ ３ １９ Ｐ ９ ． 文献标 识码： Ａ
Ｓ ｕ ｙ ａ ｄ Ｉ ｐ ｅ ｅ ｔ ｔｏ ｆＥｘ ｅ ｓｏ ｆＨＬ ｔ ｄ ｎ ｍ ｌｍ ｎ ａ ｉ ｎ ｏ ｔｎ ｉ ｎ ｏ Ａ／ ＲＴＩ
ＫＥ ＹＷＯＲ ： ｇ ｖｌｒｈｔ ｔｒ（ Ｌ ； ｕ ＤＳ Ｈｉ ｌ ｅ ａ ｉｃｕｅ Ｈ Ａ） Ｒ ｎ—ｔ ｅｉｆ ｓ ｕｔｒ（ Ｔ ） Ｍｉｄ ｗ ｒ；Ｄｓｉｕｅ ｔ ａｔ ｅ ｈｅ ｃ ｅ ｉ ｒ ｔ ｃｕｅ Ｒ Ｉ ； ｄ ｌ ａｅ ｉｒ ｔｄｉ ｅ ｃｉ ｍ ｎａｒ ｅ ｔｂ ｎｒ ｖ
基于HLA的分布式网络仿真组件的研究实现
基于HLA的分布式网络仿真组件的研究实现
1 引言
仿真技术作为人类第三种认识、改造客观世界的重要手段已经深入应用到各个领域并取得了很多成果，如军事、电力、以及能源等。
在各类应用需求的作用下仿真技术已经发展形成综合性的专业技术体系，特别是DIS，HLA 等技术的发展给仿真的应用带来了新的机遇。
分布式协同工作网络系统(Distributed CollaborativeWorking Network System)是指分布在不同平台上的多个处理系统，通过TCP/IP网络进行数据交互，完成同一个任务，达到快速解决问题及实现协同工作。
作为DIS和HLA仿真系统中底层必备的网络通信模块，在实际开发中各Agent封装自己底层通信模块，分布式各节点只暴露他对外通信接口，因此使各个节点的通信细节不明确、耦合度很差;造成开发资源的极大浪费，以及开发成本的增加。
同时也让仿真系统开发人员需要花大部分精力对底层通信进行调试，这种工作非常繁琐，同时也不易进行。
本文将重点介绍应用在HLA仿真系统中新型底层通信组件设计方案及实现方法。
2 HLA简介及组件开发模型
2.1 HLA高层体系结构
分布交互仿真(DIS)技术从产生(SIMENT计划)到DIS2.X，IEEE1278.X系列协议和ALSP协议制定，进而发展到今天的HLA，都是力图解决系统建模与系统仿真(Modeling and Simulation，M&S)领域存在的问题：绝大多数仿真器的应用实现较为独立，仿真器之间的互操作性和重用性差;开发、维护和使用费时且成本高;可验证性、有效性和置信度较差。
HLA就是从体系结构上建立这样的一个框架，他能尽量涵盖M&S领域中所涉及的各种不同。
基于HLA的通用仿真环境设计方法
基于HLA的通用仿真环境设计方法HLA（High-Level Architecture）是一种分布式仿真环境的标准协议，可以实现不同仿真系统间的互操作性。
本文将介绍一种基于HLA的通用仿真环境设计方法。
需要明确仿真环境的整体设计目标。
通用仿真环境的设计目标是实现不同仿真系统之间的互操作性和数据共享，以便于模型和仿真数据的交换和共享。
需要选择合适的HLA实现框架。
目前市面上存在许多HLA实现框架，如RTI（Runtime Infrastructure）和RTI NG（Next Generation）等。
选择合适的HLA实现框架需要考虑因素包括实现框架的性能、兼容性和可扩展性。
然后，进行系统的建模和设计。
仿真环境的系统建模包括系统的功能模型和数据模型两方面。
功能模型描述了仿真环境中各个系统之间的交互和通信方式，可以使用UML （Unified Modeling Language）等建模语言进行建模。
数据模型描述了仿真环境中各个系统之间的数据交换和共享方式，可以使用OMG（Object Management Group）建立数据模型。
接下来，进行系统的实现和集成。
系统的实现包括编写HLA相关的代码和实现系统的功能模块等。
系统的集成包括将各个系统集成到通用仿真环境中，并测试系统的互操作性和数据共享性。
进行系统的验证和评估。
系统的验证包括对系统的功能性进行测试，确保系统能够正确地进行模型和仿真数据的交换和共享。
系统的评估包括对系统的性能和可扩展性进行评估，确定系统是否满足设计目标。
基于HLA的通用仿真环境设计方法包括明确设计目标、选择合适的HLA实现框架、进行系统的建模和设计、进行系统的实现和集成，以及进行系统的验证和评估。
通过这些步骤，可以设计出一个具有互操作性和数据共享能力的通用仿真环境。
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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。
同时由于CADRTI是根据HLA 1.3开发的软件，因此CADRTI功能测试的主要目的是验证CADRTI与HLA 1.3接口规范的一致性。
为了对CADRTI进行功能测试，本文设计并实现了RTIfuncTest功能测试平台，同时为RTI中的每组服务都设计了一系列的测试流程。
在另外一方面HLA接口规范虽然定义了RTI应该实现哪些功能提供哪些服务，但是HLA标准并没有规定这些功能和服务的具体实现方式，因此RTI软件的开发者可以自由选择不同的实现方式（包括不同的网络拓扑结构、进程模型、时间管理算法、数据分发算法等）来实现他们的RTI软件。
而不同的内部实现方式则会影响RTI软件的速度、资源需求、稳定性、可扩展性、用户性能等方面的性能指标，而不同的仿真应用具有不同的RTI性能指标要求，因此对RTI软件进行性能测试，提供一组性能指标测试结果，可以帮助RTI软件的用户根据他们的仿真需求选择不同的RTI软件产品。
同时对RTI软件的开发者而言，通过对RTI本身进行性能测试和性能分析，可以发现他们的RTI软件产品的性能瓶颈，通过改进影响RTI性能的某些内部实现，可以达到最终提高性能的目的。
本文设计了RTIperfTest 和RTIscalabilityTest测试平台，其中RTIperfTest测试平台主要用于测试RTI在延迟、吞吐量、丢包率、CPU资源需求、网络带宽需求以及稳定性等性能指标，而RTIscalabilityTest 测试平台则主要用于测试RTI在可扩展性方面的性能，利用这两个测试平台对DMSO_RTI、DVE_RTI和CADRTI进行了性能测试并得到了一组量化的性能测试结果，同时本文还从CADRTI的内部实现方式包括它所采用的网络拓扑结构、进程模型、时间管理算法、数据分发算法等方面出发，对CADRTI的性能进行了分析。
最后本文利用CADRTI开发了一个符合HLA标准的仿真应用FoodFight，此仿真应用使用了CADRTI提供的所有七组服务，因此这实际上也是对CADRTI进行了应用层次上的测试，同时通过FoodFight的开发经验，也了解到基于HLA标准的仿真应用的具体开发流程。
关键词：分布式交互仿真，高层体系结构，接口规范，运行时底层结构（RTI），服务，功能测试，性能测试，仿真应用AbstractDistributed Interactive Simulation is one kind of synthesized environment which utilizes consistent structures, standards, protocols and databases. In this environment, all kinds of simulators distributed all over the world are connected with each other through local area network and global area network, and human beings can interact with these simulators. After several decades’development, the technology of distributed interactive simulation has been used successfully in various areas including physic, military affairs, education, entertainment and so on. And at the same time, the study of the technology itself has also been widely developed. Since 1980’s, the standards of SIMNET, ALSP, DIS, ADS have been established, but the simulations developed with these technologies have only limited reusability and interoperability, so these standards can not satisfy the requirements of complex simulations. In order to improve the reusability and interoperability of the simulations, the US Department of Defence launched the modelling and simulation plan in 1995 and aimed to construct an open and generalized framework of simulation technology, And High Level Architecture is the key of this framework. On August 1996, the definition of the HLA standard was finished, and on October 2000 it was adopted as the IEEE P1516、IEEE P1516.1、IEEE P1516.2 standards by IEEE.The HLA standard is consisted of three components: HLA Rules, HLA Interface Specification and Object Model Template. And the software implementing the HLA Interface Specification is Run-Time Infrastructure, which provides the simulations with seven groups of services (Federation Management, Declaration Management, Object Management, Time Management, Data Distribution Management, Ownership Management and Support Services) at the same way as the Distributed Operation System provides services for applications. But the RTI itself is not one part of the HLA standard. At the present time, many researchers are devoted themselves to the development of the RTI software, and the DMSO RTI, pRTI 1.3, pRTI 1516 and MÄK RTI are typical RTI software, but most of them are not free or source-opened. To meet the demands of scalability, we have developed our own RTI software: CADRTI which is based on HLA 1.3 and has high scalability.As a software product, we must carry out function test on CADRTI just like all other software products to find the bugs of it. The developers of CADRTI can ameliorate the software on the basis of function test’s results. And since CADRTI is the software founded on HLA 1.3, so the main purpose of the CADRTI’s function test is to verify the consistency of CADRTI and HLA 1.3 Interface Specification. To implement the function test of the CADRTI, we have realized an RTIfuncTest platform and designed several test flows for each group of services.On the other side, though the HLA Interface Specification defines what services RTI should provide, it does not prescribed how these services should be implemented in RTI. So the developers of RTI software can choose different interior implementations freely. But different implementations will affect the speed, resource requirement, stability, scalability and user performance of the RTI software. The process and test results of RTI software’s performance test can not only help the users of RTI software to choose different RTI on the basis of the simulations’requirements, but also help the developers of RTI software to find the ways to improve the performance of their RTI software. We have implemented the RTIperfTest and RTIscalabilityTest platform to test RTI’s latency, throughput, loss rate, stability, scalability and so on. At the sametime, this paper analyses the performance of CADRTI from the aspect of the network topology, process model, time management algorithm, and data distributed algorithm.Finally we have developed a simulation application FoodFight which uses CADRTI and tallies with the HLA 1.3 standard. This simulation has utilized most of the services CADRTI provides, so in fact the FoodFight application is the test of CADRTI on high level.Keywords: Distributed Interactive Simulation, High Level Architecture, Interface Specification, Run-Time Infrastructure, Services, Function Test, Performance Test, Simulation Application目录摘要 (1)ABSTRACT (3)目录 (5)1 第一章绪论 (7)1.1 分布式交互仿真的发展和HLA的出现 (7)1.2 HLA概述 (9)1.2.1HLA的发展及现状 (9)1.2.2HLA组成框架 (9)1.2.3HLA的优缺点 (11)1.3 HLA核心RTI (12)1.3.1RTI简介 (12)1.3.2对RTI进行功能性能测试的必要性 (13)1.4 本文的主要工作 (14)1.5 论文的组织结构 (14)2 第二章CADRTI的实现框架 (15)2.1 CADRTI简介 (15)2.2 网络拓扑结构 (15)2.3 软件结构 (16)2.4 系统工作流程 (16)2.5 系统模块组成 (18)3 第三章CADRTI功能测试 (19)3.1 功能测试简介 (19)3.1.1功能测试目的 (19)3.1.2功能测试内容 (19)3.1.3功能测试方法 (19)3.2 功能测试平台RTI FUNC T EST (20)3.3 联邦管理 (21)3.3.1简介 (21)3.3.2测试流程与结果 (22)3.3.3测试结论 (24)3.4 支持的服务 (25)3.4.1简介 (25)3.4.2测试流程与结果 (25)3.4.3测试结论 (26)3.5 声明管理 (27)3.5.1简介 (27)3.5.2测试流程与结果 (28)3.5.3测试结论 (29)3.6 对象管理 (29)3.6.1简介 (29)3.6.2测试流程与结果 (30)3.6.3测试结论 (31)3.7 所有权管理 (32)3.7.1简介 (32)3.7.2测试流程与结果 (32)3.7.3测试结论 (33)3.8 时间管理 (34)3.8.1简介 (34)3.8.2测试流程与结果 (34)3.8.3测试结论 (36)3.9 数据分发管理 (37)3.9.1简介 (37)3.9.2测试流程与结果 (37)3.9.3测试结论 (40)3.10 CADRTI功能测试结论和经验 (40)4 第四章CADRTI性能测试与分析 (41)4.1 RTI性能测试简介 (41)4.1.1性能测试目的 (41)4.1.2RTI性能指标 (41)4.1.3性能测试方法 (43)4.2 RTI性能分析 (44)4.2.1网络拓扑结构 (44)4.2.2进程模型 (45)4.2.3时间管理算法 (47)4.2.4数据分发算法 (47)4.3 CADRTI性能测试平台 (49)4.3.1性能测试平台RTIperfTest的实现框架 (49)4.3.2可扩展性测试平台RTIscalabilityT est的实现框架 (52)4.4 CADRTI性能测试结果以及与DMSO_RTI、北航DVE_RTI 2.0的比较 (53)4.5 CADRTI性能测试结论 (61)5 第五章使用CADRTI开发的联邦应用FOODFIGHT (62)5.1 F OOD F IGHT功能 (62)5.2 F OOD F IGHT的实现 (62)5.2.1FED文件 (62)5.2.2系统工作流程 (63)5.2.3运行结果 (64)5.3 F OOD F IGHT开发经验 (65)6 第六章结论及未来工作 (66)参考文献 (67)致谢 (68)第一章绪论1.1 分布式交互仿真的发展和HLA的出现计算机仿真是指用计算机程序来模拟现实世界或虚拟世界的一门综合性技术，它以相似性原理、信息技术、系统技术等专业技术为技术基础，具有的经济、省时、安全、保密、可重用性等特点。