基于HLA的虚拟兵力软件的设计与实现

摘要

随着计算机软件的不断发展,利用计算机进行现实的仿真需求在不断增加,计算机仿真技术也得到了不断的优化和创新。计算机生成兵力(CGFComputerGenerateForce)是仿真领域中一个研究方向,不仅可以满足人员培训、新技术和新战术检验等应用性要求,而且可以带动仿真技术、人工智能技术、控制技术等基础研究。
　　 高层体系结构(HLAHighLevelArchitecture)是一个开放的、支持面向对象的体系结构,采用面向对象的方法学来分析系统,以建立不同层次和粒度的对象模型,有利于仿真系统和仿真部件的重用。HLA接口规范定义了在一个联邦演练中,支持联邦成员通过RTI实现成员之间相互交互、协调和协同作业的标准服务。通过提供通用的、相对独立支撑服务程序,将应用层同其底层支撑环境功能分离开,即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开来,隐蔽了各自的实现细节,可以使各部分相对独立的开发,最大程度地利用各自领域的最新技术来实现标准的功能和服务。
　　 论文设计与实现的虚拟兵力软件是一个基于HLA/RTI(RunTimeInfrastructure)开发的软件。完成的主要功能是:通过对各个兵力实体以及战场环境的模拟,在一个分布式网络上建立起虚拟的战场环境,模拟战争过程并得出统计结果。本论文首先对HLA/RTI的有关内容进行基本的介绍,同时结合相关技术提出虚拟兵力软件的设计方案;然后利用软件工程的思想,设计和实现了虚拟兵力软件的具体功能和外部接口,使其能够和作战仿真系统的导演台软件和环境模拟器软件进行良好的信息沟通交互,共同完成作战仿真过程。最后,在局域网内进行软件的联机测试。

目录

文摘

英文文摘

致谢

1 引言

1.1 研究背景

1.2 应用领域

1.3 使用HLA的优点

1.4 研究内容

2 HLA/RTI基础

2.1 HLA简介

2.1.1 HLA Rules

2.1.2 联邦和联邦成员

2.1.3 HLA对象模型

2.2 运行时间结构RTI

2.2.1 RTI组件

2.2.2 管理区域

2.3 对象模型模板OMT

2.3.1 对象类结构表

2.3.2 交互类对象表

2.3.3 属性表

2.3.4 参数表

2.3.5 维表

2.4 HLA联邦中的时间

2.4.1 时间管理基础

2.4.2 调节和受约束

2.4.3 时间推进

2.4.4 RO与TSO事件

3 虚拟兵力软件的设计和实现

3.1 虚拟兵力软件的需求

3.1.1 功能需求

3.1.2 性能需求

3.1.3 可靠性要求

3.2 虚拟兵力软件的系统设计

3.2.1 系统设计方案概述

3.2.2 系统设计的几个关键问题

3.2.3 系统用例视图(Use Case View)

3.2.4 逻辑视图(Logical View)

3.2.5 组件视图(Component View)

3.2.6 部署视图(Deployment View)

4 系统的部署和测试

4.1 运行环境

4.1.1 开发平台支持

4.1.2 调试环境支持

4.2 软件部署

4.3 测试目标

4.4 系统测试

4.4.1 CosimClient软件启动

4.4.2 RTI软件启动,未创建联邦

4.4.3 导演台软件启动

4.4.4 导演台加入联邦

4.4.5 启动虚拟兵力软件并进行节点配置

4.4.6 虚拟兵力软件加入联邦

4.4.7 仿真初始化

4.4.8 仿真开始,仿真运行过程

4.5 测试小结

5 总结

参考文献

作者简历

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