● 摘要
分布式实时仿真是系统仿真领域中的一个重要研究方向。利用分布式的优势,为实时仿真搭建大规模虚拟试验环境在武器性能验证评估及提高研制质量方面有重大意义。分布式实时仿真系统旨在为不同实时仿真试验提供硬件和软件支撑,实现试验设计、试验管理、试验运行控制、试验数据记录及试验结果分析等一系列功能。本文主要针对分布式实时仿真系统的关键技术进行研究。文章首先研究了影响分布式实时仿真系统性能的关键因素,据此设计了系统的整体结构,实现了两层网络结构的划分,即:基于普通以太网的非实时层和基于反射内存网的实时层。在此基础上进行了实时仿真关键节点和辅助工具的设计和集成。接着,为网络结构中的实时层设计了基于反射内存网的节点间数据交互方案,在虚拟共享内存的通信基础上设计了发布订购关系的确立流程以及发布订购数据及事件的交互流程。然后,重点设计了分布式实时仿真的时钟同步与控制方案。设计了基于反射内存卡网络中断的节点间同步方法及仿真试验的同步流程。设计了基于优先级轮询的时间管理算法和基于节点轮询的时间管理算法,并对两种算法的性能进行了比较分析。在此基础上,结合某半实物分布式试验系统项目,本文实现了一个典型的分布式实时仿真系统实例。设计了系统的软硬件结构和试验流程。根据系统功能要求,分别实现了试验搭建与设定功能,试验管理与布署功能,网络状态监控功能,网络数据通信管理功能,试验时间管理功能,仿真数据管理功能,实物设备管理功能等一系列功能。对文章重点研究的实时网数据交互方案以及仿真时钟同步和时间管理算法进行了验证。
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