天基系统支持地面作战的建模与仿真研究

天基系统在地面作战中发挥的作用越来越突出,有效的天基作战系统模型支持对于地面作战仿真的应用与发展越来越重要.文中分析了天基系统对地面作战的支持作用,应用基于Agent的复杂适应系统理论CAS对支持地面作战的天基系统进行表示和建模;并应用基于高层体系结构HLA的中间件技术设计与实现了连接卫星工具包STK与HLA运行支撑框架RTI的中间件,最终解决了分布交互作战仿真中天基系统的模型支持问题.     

Matlab_RTI中间件实现及应用研究

开发一个连接Matlab数值仿真和HLA分布仿真的中间件Matlab_RTI,其主要功能包括数据映射、命令交互和仿真同步.使用XML作为数值模型的配置文件格式,无需重新编译中间件程序就可以支持不同数值模型的仿真运行;使用可调的读取数据时钟,最大程度地降低Matlab数值仿真和HLA分布仿真之间的耦合.基于Matlab RTI中间件,实现基于HLA的某数字化仿真系统中一级功放数值模型的仿真.     

基于HLA仿真中的数据记录中间件的分析与设计

分析、比较了基于HLA仿真中的数据记录方法、格式、内容及存储方式，设计并实现了RTI接口数据记录中间件，提出了二进制文件和数据库相结合的仿真数据存储方案，满足了不同类型仿真的性能需求，并支持仿真数据的进一步分析的开采。     

层次式仿真运行支撑环境StarLink中的关键技术

在广域网环境下,特别是在维护联盟状态信息的一致性方面,分布式RTI(runtime infrastructure)难以适应大规模仿真的应用需求,而层次式RTI则有效地降低了大规模仿真中的计算开销.论述了面向广域网的仿真运行支撑平台StarLink采用层次式体系结构的理由,并从3个方面介绍了StarLink的实现技术,包括CORBA中间件技术、多线程技术以及基于XML格式的数据交互技术.最后,讨论了StarLink的测试方法,提出了基于框架结构的功能测试思想. StarLink为面向广域网的大规模仿真应用提供了强有力的技术支持.     

一种面向数字多媒体内容制作业务的分布式计算中间件

随着数字多媒体内容制作业务的增加,大数据量与运算密集的多任务计算越来越普遍.针对大规模用户在数字多媒体内容制作业务中对整合计算资源的迫切需求,本文设计与实现了一个面向数字多媒体内容制作业务的分布式计算中间件.该中间件自动的管理计算资源与计算任务,可以作为一个标准的组件应用于多种多媒体内容制作业务,通过复用该中间件,可以有效地简化分布式环境下实现多媒体内容制作业务的难度.该中间件已经被应用于一个多媒体内容制作平台,并实现了三个重要业务:集群渲染、特效合成、集群转码,有效地证明了该中间件的有效性.     

基于聚合体的联盟管理服务的实现技术

与传统的分布式仿真运行支撑平台不同,StarLink＋采用层次式体系结构的实现方法。由于层次式体系结构中需要多个RTI服务器在网络上协调一致地为大规模仿真提供服务,因而其实现较其它结构的RTI软件要复杂得多。为降低StarLink＋系统管理的复杂性,支持大规模仿真盟员的加入,论文提出了基于”聚合体”的联盟管理服务的实现思想,并基于该方法具体地描述了各个服务的实现算法。该技术能够大大地降低系统管理的复杂性,从而相应地提高仿真系统的执行效率。     

基于机群中间件监控系统的设计和实现

该文提出了一种基于机群中间件的机群监控系统ClusterView,基于中间件的机群监控系统解决了大规模机群的可扩展性和可伸缩性、节点本身的低负载以及整个系统的高可用的问题,同时采用中间件技术有效地解决了直接访问被监控主机导致的安全和接口问题。文章概述了监控系统和中间件提出的背景,描述了中间件技术在机群监控中的关键作用,讨论了大规模集群环境下监控系统遇到的问题及利用中间件技术的解决方案,并对基于机群中间件的监控系统的设计和实现进行了详细的阐述。     

基于HLA的分布式仿真框架自动生成技术

针对基于HLA仿真应用系统开发中存在的计算模型程序与RTI服务程序的耦合问题,研究了基于共享内存和中断回调技术的解耦方法,进一步采用HLA仿真适配器对RTI服务程序进行封装,从而实现了计算模型程序与RTI底层服务程序的有效隔离。为提高仿真应用程序开发效率,分析了联邦成员中RTI服务程序功能需求,研究实现了仿真适配器自动生成软件。该软件可快速生成基于HLA的联邦成员适配器代码和执行程序,从而构建仿真应用系统分布式仿真框架。     

基于HLA的分布式仿真框架自动生成技术

针对基于HLA仿真应用系统开发中存在的计算模型程序与RTI服务程序的耦合问题,研究了基于共享内存和中断回调技术的解耦方法,进一步采用HLA仿真适配器对RTI服务程序进行封装,从而实现了计算模型程序与RTI底层服务程序的有效隔离。为提高仿真应用程序开发效率,分析了联邦成员中RTI服务程序功能需求,研究实现了仿真适配器自动生成软件。该软件可快速生成基于HLA的联邦成员适配器代码和执行程序,从而构建仿真应用系统分布式仿真框架。     

层次式RTI服务器的设计与实现

提出了基于互操作协议的层次式RTI服务器的设计思想，给出了层次式RTI服务器YH—mRTI的体系结构，在此基础上介绍了YH—mRTI各管理服务的实现技术．由于YH—mRTI中多个RTI可以并行执行，因而可大大提高广域网上大规模仿真的效率．     

中间件技术实时性能的比较

对目前分布式交互仿真环境中常用的RTI, EVSM, ACE等3种中间件技术的实时性能进行测试和分析,说明三者实时性能的差异,为分布式交互仿真环境中中间件技术的选择提供参考依据。通过比较发现,中间件技术是为进行分布式计算和处理而产生的,它具有将操作系统与应用程序相互隔离的特点,已成为评价系统实时性能的关键指标。     

银河高性能分布仿真系统的设计和实现

面向新一代的分布交互仿真应用,设计并实现了一个基于ＨＬＡ／ＲＴＩ的系统－银河高性能分布仿真系统,该系统的高性能,先进性和创造性表现在,基于ＨＬＡ／ＲＴＩ的分布交互仿真软,硬件平台,基于数据过滤／组播的数据分发管理策略,物理和逻辑相结合的多种时间管理方法,基于ＭＰＰ机传输技术的多机系统强实时互连机制,多agent虚拟环境的多媒体表现技术,它可适用于强实时高性能单／多系统仿真,弱实时多系统综合仿真。     

HLA/RTI功能扩展研究与实现

高层体系结构（HLA）是当前分布仿真技术发展的一个重点和热点。为了扩展现有HLA／RTI分布仿真框架的功能,该文采用中间件技术,封装了RTI的标准服务,并能因需扩展功能。中间件层对用户提供标准的RTI接口和少量扩展RTI接口（用于某些特殊需求）,邦元之间通过该中间件相互通信。该扩展方案具有可移植、兼容性强以及对邦元开发者透明等优点。利用该扩展结构,封装DMSORTI—NG1．3V3,实现和测试了坐标转换和初步实体迁移功能。     

面向大规模数据集成消息中间件系统设计实现

在分布式网络环境中,构造基于消息通信中间件的数据传输系统,能有效地满足数据传输的可靠性、安全性和异步性等企业级需求.然而,随着企业经营规模的扩大,对数据传输系统提出了参与方多、交互数据量大等新的需求,现有的基于点对点(PTP)和发布/订阅(pub/Sub)通信模式的消息中间件难以很好的支持这些新的需求.根据大规模数据传输系统的新特点,结合 PTP 和 Pub/Sub 通信模式,提出了一种基于点对点的发布/订阅消息中间件通信模型(PBPS),并在消息中间件ISMQ基础上提供了实现.实际应用表明,该方法能够有效满足大规模数据传输的要求.     

一种基于群集的并行数据处理中间件

HPDPM系统是基于无共享群集结构的支持并行数据处理的中间件.提出了中间件系统的体系结构和主要功能模块,详细论述了利用中间件系统实现并行数据处理的方法.阐述了实现数据放置、缓存管理等关键技术的策略和方法.给出了实验和现场测试结果.利用中间件系统,为用户提供统一的服务接口和管理平台,提高了系统性能,增强了系统的可用性和可维护性,保护了用户已有投资.系统目前在大型应用工程中得到实际应用,应用中涉及的数据规模达到TB级.     

卫星编队飞行仿真中STK-RTI中间件的研究

卫星在编队飞行任务分析与可视化动态场景仿真,能使多颗卫星保持相对协同工作,但与外界交互集成能力较差。为了能够成为HLA(高层体系结构)的联邦成员,设计并实现了连接STK与RTI的中间件。通过相关分析设计了STK-RTI中间件的功能结构,采用服务转换机制建立了STK/Connect模块功能函数和RTI标准服务之间的映射关系,实现了STK和其它联邦成员之间的交互,并在编队飞行仿真中对中间件的可行性进行了验证,拓展了STK的使用范围。     

The Parallel Image Processing Environment (PIPE): automated parallelization of satellite data analyses

A Beowulf‐type cluster can: (1) mitigate many issues associated with the analysis of large, complex remotely sensed data sets; (2) shorten the response time of operational agencies to crisis‐management situations; and (3) expedite the reanalysis of large archives of satellite data. Whereas most Beowulf‐type designs support modeling applications, the Parallel Image Processing Environment (PIPE) addresses the unique requirements of remote sensing applications. PIPE has four hierarchical layers: hardware, operating system, middleware and applications. Rocks, a middleware sublayer, manages the cluster. DIAL‐developed interprocess communication and control daemons form the second middleware sublayer. They encapsulate user‐defined applications and thereby support automated, user‐transparent parallelization of satellite data analyses, implemented in the applications layer using generalized constructs. The daemons also monitor resource (computational and I/O) utilization on a node/thread basis, a feature not supported by other generally available monitoring utilities. The application support libraries are fully extensible, facilitate the reuse of modular and commonly used software functions in new applications and thereby reduce both the cost and time to implement new applications. Two applications (signal analysis, image classification) show PIPE's versatility and performance characteristics. PIPE is intrinsically scalable, reliable and can be incrementally implemented. A comparison with other embarrassingly parallel systems is also provided. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于分布式对象的统一RTI接口设计与实现

统一的RTI接口是为了解决异构联邦成员的互操作问题而提出的,其设计目标是具有广泛的兼容性和可扩展性。该文介绍了分布式对象中间件及其接口定义语言,建立了RTI的分布式对象模型和接口抽象,探讨了统一RTI接口在集成不同语言和不同协议的联邦成员中的应用以及在层次式RTI中的扩展。     

几个RTI软件的测试与比较

HLA仿真系统能否正常运行,运行支撑系统软件RTI的质量起着决定性的作用.对RTI软件进行测试是其质量的根本保证.简要分析了RTI软件的各种功能指标和性能指标,并在相同的测试环境配置下,采用黑盒测试的方法详细地对国防科大开发的KD-RTI、瑞典的pRTI和DMSO的RTI1.3NG-V6三个不同版本的RTI软件进行功能和性能方面的测试,重点对RTI软件的性能进行测试,并对测试结果加以分析比较.测试结果表明:三个版本RTI软件的功能和性能都满足要求,而且在性能方面,KD-RTI具有数据交换速率高、无丢包率、低时延的优点.