第五章分布交互仿真技术

具体内容
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应用层
IEEE1278.1
DR算法、数据交换类型
这些标准规定了仿真器互连时网络底层协议应提供的服务、网络系统数
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表示层
IEEE1278.1
PDU格式及其交互形式
据传输应具备的指标、仿真器间的数据交换内容和格式、数据通信的辅
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会话层
IEEE1278.1
通信服务类型，TCP连接建立
助算法等；
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分布交互仿真技术
DIS系统体系结构
仿真节点1
DIS中的仿真节点
仿真节点n
网络连接器
连接其他仿真节点 （NIU）
仿真计算机
仿真计算机
仿真计算机
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分布交互仿真技术
DIS系统体系结构
网络接口单元NIU基本功能
物理上：NIU完成各仿真器的不同标准数据接口与网络系统的互连 数据流上：实现了不同数据集到PDU（Ptotocol Data Unit)的互换 仿真环境上：实现了局部仿真到统一的综合虚拟环境的互通
Simulator
NIU
数据
PDU
应用软件 局部数据 接口驱动 数据接口
局部数据通道
接口驱动 数据接口
网络协议
网络接口 网络
NIU数据转换示意图16源自分布交互仿真技术DIS系统体系结构
网络接口单元NIU辅助功能
数据过滤功能：NIU中保留一长本仿真器感兴趣的实体的ID表，NIU根 据该表格进行数据过滤； DR模型解算：NIU采用DR递推算法对网络延时进行补偿； 表示仿真器正常运转的“心跳”数据发送：NIU每隔固定时间段向外发 送一数据帧，表示该仿真器仍处于正常状态；
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分布交互仿真技术
分布式交互仿真产生的背景
分布式交互仿真技术产生于军事领域的迫切需求，军事领域的仿真技术一 直代表仿真技术发展的最高水平。分布式交互仿真技术之所以发展迅速有 两方面的重要因素，即应用需求和相关技术的发展。
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分布交互仿真技术 分布式交互仿真产生的背景
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分布交互仿真技术 分布式交互仿真应用
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分布交互仿真技术
分布式交互仿真技术发展
仿真应用间的互操作性(Interoperability) 仿真软件的可重用性(Reuseability) 仿真系统规模的可扩展性(Sealability)
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分布交互仿真技术
分布式交互仿真技术发展
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分布交互仿真技术
DIS系统设计原则与关键技术
设计原则
分布交互仿真技术 分布式交互仿真技术发展
ALSP(Aggregate Level Simulation Protocol)是用于 分布的聚合级以离散事件为主的作战仿真系统。1990年 1月，美国高级研究计划署提出了聚合级仿真协议的概 念，主要研究聚合级的分布构造仿真系统的体系结构、 标准和相应的关键技术，并将基于ALSP标准的分布交互 仿真系统应用于1992年、1994年和1996年的军事演习， 使ALSP标准得到了改进和完善。
分布交互仿真技术
分布式交互仿真技术发展
1989年在美国陆军、建模与仿真办公室DMSO和DARPA的共同倡导和支持下， 正式提出了分布交互仿真的概念，并制订了一套面向分布式仿真的标准 文件，以使这一技术向规范化、标准化、开放化的方向发展。美国陆军 的CATT计划、WARSIM 2000计划、NPSNET计划、STOW计划等都采用了 DIS 标准。 基于DIS标准的分布交互仿真系统的基本思想是通过建立一致的标准通信 接口来规范异构的仿真系统间的信息交换，通过计算机网络将位于不同 地理位置上的仿真系统联接起来，构成一个异构的综合作战仿真环境， 满足武器性能评估、战术原则的开发和演练以及人员训练等的需要。异 构的仿真系统间的互操作是建立在标准的协议数据单元(PDU)基础上的。
仿真节点的自治性 时空一致性 信息传输的真实性 采用对象/事件结构 实时性 互操作性 可靠性和安全性 系统可扩展性
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分布交互仿真技术
DIS系统设计原则与关键技术
关键技术 合理的分布式结构 信息交换标准 DR机制 时钟同步机制 坐标变换技术 接口处理机制 虚拟环境技术 建模与仿真的VVA技术 运行管理技术
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分布交互仿真技术 分布式交互仿真应用
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分布交互仿真技术 分布式交互仿真技术发展
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分布交互仿真技术
分布式交互仿真技术发展
1983年美国国防部高级研究计划局(DAPAR)正式提出了SIMNET (Simulation Networking)研究计划，并得到美国陆军的支持， 该计划的最初目的是希望将分散于各地的多个地面车辆(坦克、 装甲车等)训练模拟器用计算机网络联接起来，进行各种复杂任 务的综合训练。到80年代末，SIMNET计划结束时，已形成了约 260个地面车辆仿真器和飞机仿真器以及指挥中心和数据处理设 备等的综合仿真网。SIMNET的成功应用使美国军方充分认识到这 一技术的潜在作用。
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传输层
IEEE1278.2 寻址模式、端端通信、通信可靠性
层次化角度 3
网络层
IEEE1278.2
主机之间寻址
2
链路层
Any protocols
帧格式、冲突解决
DIS实际上定义了S一up个po分rt布L的ay异er构3仿真器互连的开放式层次化模型，思想
1 来源物于理IS层O/OSIRM（AnOypepnroStyosctoelms Intercon电ne缆ct、io光n 纤Re，fe无re线nc传e 输Model)； Support Layer 2
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Simulator NIU
分布交互仿真技术
DIS系统组成
物理上 Simulator NIU
Simulator NIU
Simulator NIU
LAN
ROUTER
H
WAN
U
B
Networking
Simulator NIU
Simulator NIU
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分布交互仿真技术
DIS系统组成
逻辑角度
层次 DIISS的O/核OS心IR是M 一系列标D准IS；标准
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第五章 分布交互仿真技术
在上世纪80年代，由于对复杂大系统的分析与设计的需要，以及计 算机技术的突飞猛进和周边学科的某些理论与技术问题的突破，使 得计算机仿真这一学科得以迅速发展，其应用领域也在日益拓宽和 加深。为使读者能更好地了解仿真技术的一些最新发展，以及今后 能在仿真领域做进一步的研究，或将仿真技术应用于一些比较复杂 的系统之中，本章将向读者介绍仿真这一学科的新思想﹑新概念和 新方法。由于篇幅有限，涉及问题均是基本的，有兴趣的可以参考 有关文献。