專利名稱：一種分布式仿真雙總線控制管理系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電學領域，特別是涉及一種分布式仿真雙總線控制管理系統(tǒng)。
背景技術：
目前，仿真正在由單一功能的單機仿真向多計算機交互式綜合性仿真方向發(fā)展。 基于HLA (High Level Architecture，高級體系結構)的分布式仿真架構成為了分布式仿真 的主流技術，HLA技術解決了分布式仿真中大規(guī)模、跨平臺、互操作等問題。然而沒能實現 分布式仿真試驗中，自動化集中監(jiān)控和管理分布式仿真試驗的功能。基于HLA的仿真系統(tǒng)應用層出不窮，如“基于支持HLA分布交互仿真的網格資源 管理系統(tǒng)及其實現方法”、“面向HLA的仿真資源代理服務系統(tǒng)”都是基于HLA的分布式仿真 典型應用，基本實現了多個仿真子系統(tǒng)的跨平臺、交互式、互操作、協(xié)同仿真的能力。但這些 應用都未能從分布式仿真試驗的控制管理角度出發(fā)，不能夠實現分布式仿真試驗自動控制 和管理的能力。而現有技術中，“一種跨平臺的聯合仿真系統(tǒng)”雖然具有了初步的仿真控制 和管理能力，但該系統(tǒng)并非基于HLA的體系架構，不具有很好的標準性、開放性和通用性。分布式仿真系統(tǒng)是由多個仿真子系統(tǒng)通過網絡互連而成的大規(guī)模仿真試驗系統(tǒng)。 通常不同仿真子系統(tǒng)會部署在不同的房間或場所，仿真子系統(tǒng)的數目可能達到幾十個，甚 至上百個；仿真試驗的時間可能是幾個小時，甚至是幾天。如果單純由試驗人員(每一個子 系統(tǒng)需配備一名試驗人員)手工操作和監(jiān)視，勢必需要大量的人員的長時間參與。對具有 子系統(tǒng)眾多、分布地域廣、運行時間長等特點的分布式仿真試驗，如何集中監(jiān)控管理成為急 需解決的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種分布式仿真雙總線控制管理系統(tǒng)，用以解決 現有技術中分布式仿真系統(tǒng)中無法實現集中監(jiān)控管理的問題。為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種分布式仿真雙總線控制管理系統(tǒng)，所述系 統(tǒng)包括仿真主控單元，仿真主控單元上的監(jiān)控單元通過控制管理總線與各個仿真成員單 元通信，用于仿真實驗參數的設置，對各個仿真成員單元進行監(jiān)管和控制，以及對仿真試驗 過程的全程監(jiān)控；監(jiān)控代理單元，設置在所述RTI服務和各個仿真成員單元上，用于所述仿真主控 單元對RTI服務和各個仿真成員的遠程控制；RTI服務單元，通過HLA接口與各仿真成員單元通信，用于實現分布式仿真實驗的 時鐘同步、仿真交互、仿真推進。進一步，所述系統(tǒng)還包括仿真數據庫，用于存儲仿真試驗的輸入數據、仿真試驗運行中間數據和仿真試驗 結果數據。
進一步，所述仿真主控單元訪問仿真數據庫，存入或讀取仿真試驗所需的試驗數 據；存入仿真運行過程中的仿真中間數據；在仿真結束后，將各仿真成員單元的仿真結果 數據進行收集和匯總，并存入數據庫。進一步，所述仿真主控單元顯示仿真試驗結果，用于對仿真試驗進行評估分析。本發(fā)明有益效果如下本發(fā)明通過采用雙總線技術架構，使分布式仿真數據交互和仿真控制管理數據分 離，提高了分布式仿真的推進效率和運行的穩(wěn)定性，實現了從仿真試驗前到試驗結束后的 全過程控制管理的能力；基于跨平臺中間件技術的控制管理總線架構，實現了跨平臺、跨網 絡的分布式仿真試驗的能力；采用服務/代理的架構，實現了僅在一個監(jiān)控界面上遠程集 中監(jiān)控和管理的能力，減少了分布式仿真試驗人員參與的數量。


圖1是本發(fā)明實施例中一種分布式仿真雙總線控制管理系統(tǒng)的結構示意圖；圖2是本發(fā)明實施例中一種分布式仿真雙總線控制管理系統(tǒng)進行仿真實驗的流 程圖。
具體實施例方式為了解決現有技術中分布式仿真系統(tǒng)中無法實現集中監(jiān)控管理的問題，本發(fā)明提 供了一種分布式仿真雙總線控制管理系統(tǒng)，以下結合附圖以及實施例，對本發(fā)明進行進一 步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不限定本發(fā)明。如圖1所示，本發(fā)明實施例涉及一種分布式仿真雙總線控制管理系統(tǒng)，具體包括 仿真主控單元、RTI (Run Time hfrastructure，運行時間框架)服務單元、監(jiān)控代理單元、 仿真數據庫，各個單元之間通過局域網或廣域網互聯。仿真主控單元是分布式仿真系統(tǒng)的試驗規(guī)劃、控制與調度、運行監(jiān)控的中心，仿真 主控單元上的監(jiān)控單元通過控制管理總線與各個仿真成員單元通信，用于仿真實驗參數 的設置，以及對各個仿真成員單元進行監(jiān)管和控制；具體包括負責仿真試驗的規(guī)劃管理 和控制，完成仿真想定生成、場景定制與發(fā)布、運行過程控制(用于對各個仿真成員的工 作狀態(tài)進行監(jiān)控)、人工干預、系統(tǒng)時鐘推進等功能，是人參與仿真試驗的主要接口(提供 人機界面)。仿真主控單元通過數據庫接口訪問仿真數據庫，例如采用AD0(ActiVeX Data Objects，ActiveX數據對象方式)數據接口，將存入/讀取一次仿真試驗所需的試驗數據， 在仿真結束后將各仿真成員的仿真結果數據進行收集和匯總并存入數據庫。仿真主控單 元還能夠將仿真試驗的結果以圖形曲線的方式直觀顯示出來，用于對仿真試驗進行評估分 析。RTI服務單元是分布式仿真系統(tǒng)中RTI的服務端，RTI服務單元通過HLA接口與各 仿真成員單元通信，實現分布式仿真時鐘同步、仿真交互、仿真推進的功能。仿真交互是指 仿真實驗進行時，數據基于時間上的要求，或事件所受的約束條件的要求，或其它因素的考 慮，進行先后使用的過程。仿真推進是指仿真實驗的進行。監(jiān)控代理單元部署于RTI服務單元、各個仿真成員單元上，用于仿真主控單元對 各個仿真成員的遠程控制。每個仿真成員單元也是聯邦成員，由仿真模型組建而成，仿真成員單元可以基于不同的仿真建模平臺，也可以是實物系統(tǒng)構建而成，仿真成員單元只需遵 循本系統(tǒng)的RTI接口標準并部署監(jiān)控代理單元，即可加入到分布式仿真系統(tǒng)中。仿真主控 單元上設置有監(jiān)控單元，仿真主控單元的監(jiān)控單元通過駐留于仿真成員單元計算機上的監(jiān) 控代理單元就能夠實現對該仿真成員單元的遠程監(jiān)控和管理的能力。仿真數據庫是整個系統(tǒng)的數據庫中心。主要存儲仿真試驗輸入數據、仿真試驗運 行中間數據、仿真試驗結果數據。分布式仿真雙總線控制管理系統(tǒng)創(chuàng)造性的提出了基于HLA架構和服務/代理的雙 線控制的架構，如圖1所示，由HLA架構實現了仿真成員的之間的時鐘同步、仿真推進、仿真 數據交互的功能。由服務/代理控制管理架構將仿真主控與各仿真成員子系統(tǒng)互聯起來， 通過控制管理總線架構，實現了自動搜索、自動發(fā)現、自動數據下發(fā)，自動仿真結果的收集 和存儲等控制和管理的能力，將仿真主控作為遠程集中控制管理的前臺界面，能夠在仿真 試驗的各個階段(包括試驗準備階段、試驗運行階段、試驗結束階段)對各個子系統(tǒng)實現 遠程自動控制和狀態(tài)監(jiān)視。此外，該系統(tǒng)將試驗數據(仿真試驗輸入數據、試驗運行中數據 和試驗結果)和仿真模型相剝離，建立獨立的仿真數據庫，使得仿真試驗更易于操控和仿 真數據的分析和處理。分布式仿真雙總線控制管理系統(tǒng)進行仿真實驗，主要分三個階段，即試驗準備、 試驗運行、試驗結束。如圖2所示，具體步驟如下1)試驗準備階段步驟S101，實驗開始，首先進入實驗準備階段；步驟S102，通過仿真主控單元輸入仿真任務規(guī)劃與想定；步驟S103，通過仿真主控單元選擇本次試驗仿真統(tǒng)計量；步驟S104，通過仿真主控單元進行仿真試驗參數的設置；步驟S105，通過仿真主控單元仿真試驗初始化；步驟S106，通過仿真主控單元啟動聯邦運行；步驟S107，判斷仿真初始化是否完成，如果是，則表示實驗準備階段結束，轉步驟 S108，進入實驗運行階段；如果否，則轉步驟S106。試驗準備階段由仿真主控單元參與，仿真試驗操作人員在仿真主控單元上進行 仿真試驗參數的設置，包括試驗場景設置、試驗參數的設置(各種網絡協(xié)議參數和實物參 數)、仿真運行控制參數設置(聯邦控制參數、控制方式)、試驗統(tǒng)計結果的選取、仿真的啟 動(包括聯邦的啟動、仿真的初始化過程)。2)試驗運行階段步驟S108，仿真運行。仿真運行階段主要是多個仿真成員、半實物仿真協(xié)同工作的過程，在這個過程中 仿真主控單元對仿真實驗運行能夠進行試驗運行、中斷、停止的控制操作，以及仿真成員單 元的加入、退出或啟動的控制操作。并在仿真主控單元的監(jiān)視頁面上，能夠對仿真試驗的進 度、仿真成員單元的狀態(tài)、網絡連接狀態(tài)進行實時的監(jiān)控。3)試驗結束階段步驟S109，如果對仿真成員單元的本地數據進行分析，則聯邦執(zhí)行結束后，采集本 地仿真數據；
步驟S110，如果對所有仿真成員單元的本地數據進行分析，則將所有仿真運行結 束的數據保存到仿真數據庫中；步驟S111，對仿真數據進行處理，進行評估分析；步驟S112，判斷是否需要重新試驗，如果是，則轉步驟步驟S102，如果否，則轉步 驟 Sl13 ；步驟S113，仿真試驗結束。試驗運行結束后，由仿真成員單元通過監(jiān)控代理單元自動將本地數據匯總到仿真 主控單元，仿真主控單元的監(jiān)控服務在后臺自動的對數據進行處理后，存入仿真數據庫。仿 真主控單元的結果查看界面能夠查看每次試驗的結果，并以圖形曲線方式顯示出來，用于 仿真試驗的評估和分析。由上述實施例可以看出，分布式仿真雙總線控制管理系統(tǒng)基于HLA架構和控制管 理總線的雙線控制架構，使分布式仿真數據交互和仿真控制管理數據分離，提高了分布式 仿真的推進效率和運行的穩(wěn)定性，實現了從仿真試驗前到試驗結束后的全過程控制管理的 能力；采用跨平臺中間件的控制管理總線的技術，實現了跨平臺、跨網絡的分布式仿真試 驗的能力；采用服務/代理的架構，實現了僅在一個監(jiān)控界面上實現了分布式仿真試驗的 遠程集中監(jiān)控和管理的能力，減少了分布式仿真試驗人員參與的數量；具有HLA仿真的跨 平臺、交互式、重用性等特點，而且，由于HLA成為目前主流的分布式仿真架構，因而，具有 擴展性強，通用性高的特點。采用數據庫管理仿真數據的方式，將仿真數據和仿真模型相 剝離，實現了仿真數據集中管理和存儲，增強了仿真試驗的可重用性、擴展性和數據分析能 力，仿真試驗的管理更加自動化和智能化。盡管為示例目的，已經公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，本領域的技術人員將意識到 各種改進、增加和取代也是可能的，因此，本發(fā)明的范圍應當不限于上述實施例。
權利要求
1.一種分布式仿真雙總線控制管理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括仿真主控單元，仿真主控單元上的監(jiān)控單元通過控制管理總線與各個仿真成員單元通 信，用于仿真實驗參數的設置，對各個仿真成員單元進行監(jiān)管和控制，以及對仿真試驗過程 的全程監(jiān)控；監(jiān)控代理單元，設置在所述RTI服務和各個仿真成員單元上，用于所述仿真主控單元 對RTI服務和各個仿真成員的遠程控制；RTI服務單元，通過HLA接口與各仿真成員單元通信，用于實現分布式仿真實驗的時鐘 同步、仿真交互、仿真推進。
2.如權利要求1所述的分布式仿真雙總線控制管理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括仿真數據庫，用于存儲仿真試驗的輸入數據、仿真試驗運行中間數據和仿真試驗結果 數據。
3.如權利要求2所述的分布式仿真雙總線控制管理系統(tǒng)，其特征在于，所述仿真主控 單元訪問仿真數據庫，存入或讀取仿真試驗所需的試驗數據；存入仿真運行過程中的仿真 中間數據；在仿真結束后，將各仿真成員單元的仿真結果數據進行收集和匯總，并存入數據庫。
4.如權利要求3所述的分布式仿真雙總線控制管理系統(tǒng)，其特征在于，所述仿真主控 單元顯示仿真試驗結果，用于對仿真試驗進行評估分析。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種分布式仿真雙總線控制管理系統(tǒng)，包括仿真主控單元，仿真主控單元上的監(jiān)控單元通過控制管理總線與各個仿真成員單元通信，用于仿真實驗參數的設置，以及對各個仿真成員單元進行監(jiān)管和控制，以及對仿真試驗過程的全程監(jiān)控；監(jiān)控代理單元，設置在RTI服務和各個仿真成員單元上，用于仿真主控單元對RTI服務和各個仿真成員的遠程控制；RTI服務單元，通過HLA接口與各仿真成員單元通信，用于實現分布式仿真實驗的時鐘同步、仿真交互、仿真推進。本發(fā)明通過采用雙總線技術架構，使分布式仿真數據交互和仿真控制管理數據分離，實現了跨平臺、跨網絡的分布式仿真試驗的能力；以及實現了遠程集中監(jiān)管的能力，減少了參與仿真試驗人員的數量。
文檔編號G06F17/50GK102148873SQ20111007374
公開日2011年8月10日 申請日期2011年3月25日 優(yōu)先權日2011年3月25日
發(fā)明者何明利, 姜永廣, 張建軍, 王中武, 田永春, 羅彬 , 范喜全, 莫嫻, 譚齊 申請人:中國電子科技集團公司第三十研究所