[发明专利]基于HLA的高通量分布式仿真支撑平台、系统及仿真方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于HLA的高通量分布式仿真支撑平台、支撑系统及仿真方法，属于计算机仿真技术领域。

背景技术

随着计算机和信息技术的飞速发展，计算机仿真技术逐渐为人们所关注，计算机仿真技术被广泛应用于航天、航空、制造、交通、能源等领域。与此同时，计算机仿真所面对的问题也越来越复杂，单个仿真系统往往无法满足需求，分布式仿真已经成为计算仿真领域的一个主要发展方向。

HLA(High Level Architecture，高层体系结构)是目前分布式仿真的一个事实标准，利用标准规范、运行支撑系统(Runtime Infrastructure，RTI)和对象模型模板可以实现各个仿真成员之间的互操作，为分布式仿真提供了一个与地理位置无关的仿真环境，从而降低了分布式仿真开发的复杂性，提高了互操作性、可移植性和代码的可重用性。

另一方面，计算机仿真对于仿真的大数据传输、高实时性的需求越来越高，传统的分布式传输网络难以满足分布式仿真对于数据高速传输的需求，分布式仿真传输网络成为分布式仿真的一个瓶颈。目前的运行支撑系统大部分都是基于物理共享存储体系结构和消息传递网络结构，消息传递网络模式传输速率较低，难以满足分布式仿真高速实时的特性，物理共享存储网络支持的物理距离和计算机数量有限，难以满足分布式仿真分布的特性。这两种结构都有各自的弊端，无法满足大规模复杂分布式仿真的需求。

发明内容

为了克服上述的缺陷，本发明提供一种适用于大数据量仿真处理的基于HLA的高通量分布式仿真支撑平台。

为达到上述目的，一方面，本发明提供一种基于HLA的高通量分布式仿真支撑平台，所述平台包括依次连接的RTI网关、RTI本地进程单元和接口函数库单元，所述接口函数库单元连接联邦成员；所述RTI网关为所述仿真支撑平台提供下述服务：仿真联邦管理服务、仿真成员声明管理服务、仿真对象管理服务、仿真时间管理服务、所有权管理服务、数据分发管理服务；所述仿真支撑平台通过调用高通量数据传输控制模块来进行数据传输，所述高通量数据传输控制模块包括：数据连接启动接口、数据连接初始化接口、传输数据写入接口、事件发送接口、数据等待接口、传输数据读取接口和数据连接关闭接口；其中，

数据连接启动接口，建立高通量传输网络连接，RTIAmb与RTIGate初始化时调用；

数据连接初始化接口，用于对高通量传输网络进行初始化，对传输网络进行参数设置；

传输数据写入接口，用于将传输数据进行封装，并写入反射内存；

事件发送接口，发送一个中断，通过中断信息来判定数据传输的状态；

数据等待接口，等待中断并确认中断，根据中断信息调用传输数据读取接口以读取数据；

传输数据读取接口，用于将传输数据进行封装，并读取反射内存；

数据连接关闭接口，用于关闭高通量传输网络连接，成员退出联邦执行时调用。

特别是，所述数据传输是通过RTI网关和RTI本地进程单元调用高通量传输模块中的RMN套接字(Socket)实现。

另一方面，本发明提供一种高通量分布式仿真支撑系统，所述系统包括一反射内存网和至少两个上述基于HLA的高通量分布式仿真支撑平台，所述反射内存网包括多模光纤和设置在所述多模光纤上的反射内存卡；所述仿真支撑平台连接所述反射内存卡。

特别是，高通量数据传输控制模块对高通量传输网络进行控制；所述支撑平台通过调用该高通量数据传输控制模块的接口函数进行数据传输。

再一方面，本发明提供一种基于HLA的高通量分布式仿真方法，包括下述步骤：

开启RTIGate进程，管理联邦的创建、销毁以及联邦执行过程中的数据交互；

每个联邦成员通过与RTIGate的通信初始化，加入到相应的联邦中；

当一个联邦成员开始加入联邦之初，RTIAmb进程自动在后台启动，并自动监听来自成员程序和RTI服务器的请求；

libRTI通过RTIAmb向联邦成员提供HLA的各种服务请求，联邦成员进程通过本地套接字将请求提交给RTIAmb；

RTIGate接收RTIAmb发来的请求，对其进行处理，然后将消息通知相应的联邦成员的RTIAmb，供该联邦成员进行仿真应用；

联邦成员通过反射内存卡实现内部互联及互操作，反射内存卡和RTI网关通过反射内存网相连以统一进行管理和通信。

特别是，反射内存卡和RTI网关通过反射内存网相连以统一进行管理和通信主要包括发送数据分步骤和接受数据分步骤，其中，发送数据分步骤包括：