面向多学科虚拟样机协同仿真的仿真网格技术研究

针对目前多学科虚拟样机协同仿真应用中面临的多学科交互协同能力差、资源动态调度分配难、系统容错能力和柔性差、动态资源可重用性差、规模易受限制等问题,首先提出了一种新的解决途径——构建仿真网格,进而较为详细地介绍了面向多学科虚拟样机协同仿真的仿真网格技术的部分研究成果,最后,介绍了典型的应用案例,并给出了结论和下一步的工作展望。     

基于高层体系结构的供应链协调仿真系统体系结构研究

为解决不确定环境下供应链协调问题,提出利用分布式仿真技术对供应链协调契约方案进行分析和评估.分析了供应链协调问题产生的原因,并描述了供应链协调问题的基本模型和特点,阐述了分布式供应链协调仿真系统的必要性.基于高层体系结构标准,建立了分布式供应链协调仿真系统的体系结构,提高了仿真应用的开发效率和集成效率.在体系结构的指导下,开发了供应链协调仿真联邦的原型系统,介绍了联邦的开发环境、系统构成和协调仿真过程,为开发供应链协调仿真应用提供了基础.     

基于移动Agent的分布式仿真系统体系结构研究

为了提高仿真系统的灵活性和易扩展性,在分布式仿真体系高层体系结构的基础上,引入Agent技术,设计了一种基于移动Agent的分布式仿真体系架构。通过分析Agent的分类和功能,详细描述了仿真节点结构的设计方案。同时,利用Agent的可移动性、易协作性和智能性等特点,实现了一种可靠、高效的通信机制,从而保证了仿真节点之间和联邦之间进行交互时的安全性和高效性。最后,通过应用实例,证明了移动Agent技术的应用有助于加强分布式仿真系统的规范性,提高复用性,增加互操作性。     

基于多Agent的高层体系结构分布式数据记录系统研究

为消除现有数据记录机制对高层体系结构仿真系统性能的不利影响,提出了基于多智能体的高层体系结构分布式数据记录系统的解决方案。该方案采用类似可扩展标记语言的表达形式与Petri网相结合的描述方法,对数据记录过程的行为特征进行形式化描述,实现了对该描述方法的层次语言支持。为满足信息获取的快速高效,以及访问负载的相对均衡,采用分层数据管理与组织机制,实现了对松散耦合的分布数据进行统一管理和更新。最后,针对应用于该系统协调决策过程的强化学习算法进行了探索性研究。     

虚拟样机可视化虚拟环境框架研究

为提高虚拟样机可视化虚拟环境的开发效率,提出了一种快速构建3维虚拟环境的方法.通过分析虚拟样机可视化虚拟环境参数化模型,设计了一种虚拟样机可视化虚拟环境框架,利用该框架可以快速定制一个虚拟样机可视化虚拟环境.该框架支持基于高层体系结构的分布式交互仿真,仿真运行时,实时接收运行时间框架传递的仿真模型解算数据,驱动虚拟样机几何模型在3维场景中运动.     

高层体系结构（HLA）技术研究

高层体系结构(HLA)是一个开放、支持面向对象的体系结构.文章从HLA的概念及组成、规则、对象模型模板和接口规范方面对HLA技术进行了研究.     

面向服务的高层体系结构研究进展

阐述了高层体系结构与面向服务的体系结构的异同,并指出二者结合的必要性.与经典应用程序接口相比,总结了高层体系结构Web服务应用程序接口中,以Web为中心,在联邦开发与执行过程、通信模式、数据编码、状态维护等方面的研究概况.综述了在通信层、接口规范层、联邦成员接口层和应用层对高层体系结构进行Web使能的方法.最后,讨论了当前存在的问题并指出未来的研究方向.     

一种灭火弹阵列发射炮架虚拟样机的仿真研究

考虑森林灭火的特点,依据某型迫击炮身管、套筒等技术参数,运用SolidWorks软件建立了阵列炮架的三维模型,规划了其各部件的运动轨迹.最后运用ADAMS软件进行了运动学仿真,论证了规划轨迹的可行性.     

基于ADAMS的COBOT动力学仿真研究

文中通过Cobot的仿真实例详细介绍了ADAMS的使用,仿真结果说明本软件系统运算稳定、适应范围广,能大大提高机器人动力学效率。仿真结果表明,该仿真模型具有Cobot机器人的特点,可以方便地获得Cobot的动力学参数,为实现机器人的控制及性能改进提供了理论依据。     

基于多视图—嵌套本体映射的高层体系结构语义互操作

针对高层体系结构分布式仿真互操作难以克服语义冲突的不足,研究并提出基于多视图—嵌套本体映射的高层体系结构语义互操作方法。对现有高层体系结构/联邦对象模型机制进行改进,定义了嵌套本体、多视图—嵌套本体和嵌套本体平面化等概念,阐述了多视图—嵌套本体映射框架和映射算法流程,并介绍了支持语义互操作的中间件技术。该方法可以有效支撑仿真模型与仿真模型间的语义互操作,提高分布式仿真的智能化水平。通过仿真实例,建立了一个典型复杂产品——高速动车组的分布式仿真系统,检验了方法的可行性和有效性。     

虚拟企业经营过程仿真的联邦建模框架

为使虚拟企业的经营过程仿真建模能快速地响应虚拟企业的变化,提出了一个支持虚拟企业经营过程仿真模型重用、重构和规模扩展的联邦建模框架。该框架分为两个阶段,在成员企业经营过程仿真建模阶段,为了重用成员企业的经营过程仿真模型,成员企业的经营过程被分为外部触发过程、内部触发过程和混合触发过程,将每个外部触发过程仿真模型和混合触发过程仿真模型作为一个原子经营过程仿真模型来建立。在虚拟企业经营过程仿真建模阶段,通过组合成员企业的原子经营过程仿真模型,以经营过程仿真联邦的方式,建立虚拟企业经营过程的仿真模型。讨论了基于高层体系结构实现虚拟企业经营过程仿真联邦建模的关键技术。最后,结合某型号直升机旋翼虚拟设计过程,给出了建立虚拟企业经营过程仿真模型的实例。     

基于网格的HLA分布式交互仿真研究与实现

高层体系结构已经成为当今分布式交互仿真的标准。随着大规模分布仿真的应用,对物理位置异地分布的大量计算资源和数据的获取需求越来越高。分析了网格对大规模仿真应用程序执行中的协作资源可能提供的支持,提出了一种运行在网格下的HLA分布式仿真的框架,并使用JavaCog的API设计了一个资源管理系统,实现了仿真和网格技术的融合。     

业务过程仿真联邦的设计与实现

为了解决跨企业业务过程的仿真问题,将高层体系结构应用于业务过程仿真领域.给出了业务过程仿真联邦的体系结构,将业务过程仿真联邦分为业务过程仿真联邦对象模型、管理联邦成员、业务过程仿真联邦成员和仿真运行监视联邦成员4个组成部分;提出了业务过程的仿真联邦对象模型;讨论了业务过程仿真联邦生命周期的管理方法、各个联邦成员的职责和时间管理方法以及联邦成员订阅和发布的对象属性和交互,给出了链式、嵌套式和并行同步3种互操作模式下,业务过程仿真联邦成员订阅和发布对象属性和交互的原则.最后,结合某型号直升机旋翼虚拟设计过程,给出了建立业务过程仿真联邦的实例.     

Web服务化的分布仿真运行支撑环境

为提高高层体系结构的重用性和互操作性,对传统高层体系结构分布仿真模型进行去耦处理,引入仿真应用层和仿真通讯层,把仿真模型和本地运行支撑环境组件分离开来,提出低耦合的高层体系结构分布仿真模型和基于Web服务的高层体系结构分布仿真体系结构。据此进行Web服务化运行支撑环境的设计和原型系统开发,并给出其意义和相关性能分析。使用基于超文本传输协议的简单对象访问协议,使高层体系结构兼容的仿真联邦成员能够与运行时间框架在广域网、局域网等各类网络上通讯,屏蔽防火墙等安全限制对通讯的影响。提出运行时间框架和仿真成员Web服务化的思路,为实现仿真应用动态组合提供技术支撑。在一定的实时性能损失前提下,Web服务化的运行时间框架能够大大提高高层体系结构分布仿真的重用性和互操作性。研究结果表明,Web服务化的运行支撑环境适用于广域网范围下粗粒度的分布仿真应用。     

HLA/RTI网格化与以模型为中心的分布仿真互联模式研究

应用网格技术对分布仿真高层体系结构和运行时间框架软件的共享进行研究,实现“以模型为中心”的大规模、大范围分布仿真的分布互联模式.首先,设计运行时间框架守卫模块,实现对运行时间框架进程运行状态的监控、高层体系结构多联邦信息的管理和监视.在此基础上,按照Globus Toolkit 3网格服务规范对运时时间框架守卫模块服务化,并基于具有我国自主知识产权的织女星网格操作系统,进行同类资源的整合.此外,基于VEGA GOS的服务作业处理和批作业处理,开发了运行时间框架网格服务的客户端,实现对共享运行时间框架资源的异地访问.最后,简要介绍了该方法在863计划仿真网格项目中的实现和应用情况.实验表明,该方法可以实现对运行时间框架资源的共享和有效监控,并且在满足一定带宽的网络上实现基于共享运行时间框架的仿真联邦运行.