一种仿真模型动态加载技术研究

论文摘要

随着分布式仿真技术的不断发展,以及军事领域仿真应用需求的复杂化,仿真应用系统在建设过程中,日益暴露出模型重用性差、资源大量冗余、系统部署困难、资源静态分配、管理能力不足等问题,本文针对这些问题,从模型动态加载、反射式组件及仿真引擎技术方面,对仿真应用系统的开发和集成展开研究,并根据实际应用需求,设计和实现了仿真模型动态加载的演示系统。主要研究内容包括:提出了一种仿真模型动态加载方案。该方案可以在系统运行时,将模型组件部署到仿真环境中并加载和运行,具有模型即插即用的特性;支持HLA链路下的仿真通信和网格链路下的模型部署,并能够基于模型组件建立仿真应用。设计了反射式仿真模型组件。该模型组件具有自描述能力,并能将自身的描述信息反射到上层应用程序中,使得上层应用程序能够利用模型组件反射上来的信息去构造并驱动仿真对象。分析了几种主要的组件技术及基本对象模型（BOM）的结构,采用.NET组件技术和BOM规范设计了反射式仿真模型组件的内部结构与对外接口,给出了开发实例。设计了仿真计算引擎,并构建了仿真模型组件的通用运行环境。仿真计算引擎是模型组件运行的软件环境,设计了其逻辑结构和内部结构。在此基础上,给出了模型加载的具体流程和实现方法,设计了模型动态部署框架和该框架下仿真应用的封装形式,以及模型组件间的信息交互方法及其执行结构,实现了模型组件加载、部署和运行环境的统一。开发了仿真模型动态加载技术的演示系统——RCSM-LoadFrame。该系统具备模型重复使用、独立升级、动态加载与统一管理等功能,支持仿真环境的灵活配置和资源的全局监控。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 图表目录
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究概况
• 1.2.2 国内研究概况
• 1.2.3 主要差距
• 1.3 主要研究内容
• 1.4 论文组织结构
• 第2章 仿真模型动态加载技术
• 2.1 仿真模型动态加载
• 2.2 模型动态加载的总体框架设计
• 2.2.1 模型运行环境的通信结构
• 2.2.2 仿真应用的层次式体系结构
• 2.3 模型动态加载的应用方案
• 2.4 本章小结
• 第3章 反射式仿真模型组件设计
• 3.1 组件技术的研究
• 3.1.1 几种组件对象模型分析
• 3.1.2 组件技术的分析与比较
• 3.2 基本对象模型 （BOM） 的结构研究
• 3.3 基于.NET 和BOM 的反射式仿真模型组件
• 3.3.1 反射式仿真模型组件
• 3.3.2 反射式仿真模型组件的接口设计
• 3.3.3 反射式仿真模型组件的开发
• 3.4 本章小结
• 第4章 仿真模型通用运行环境
• 4.1 仿真计算引擎的结构建模
• 4.1.1 仿真计算引擎的逻辑结构
• 4.1.2 仿真计算引擎的内部结构
• 4.2 模型加载与类型反射设计
• 4.2.1 模型的加载及解析
• 4.2.2 模型加载与反射式解析实现方法
• 4.3 模型的动态部署设计
• 4.3.1 基于网格的模型动态部署设计
• 4.3.2 仿真应用的封装
• 4.3.3 模型动态部署的实现
• 4.4 仿真模型的运行管理
• 4.4.1 仿真模型间的信息交互
• 4.4.2 仿真模型的执行结构
• 4.5 本章小结
• 第5章 演示系统设计及实现
• 5.1 系统总体设计
• 5.1.1 RCSM-LoadFrame 的组成模块
• 5.1.2 RCSM-LoadFrame 的模块接口
• 5.2 节点管理软件
• 5.2.1 节点管理软件的结构设计
• 5.2.2 主要技术及实现
• 5.3 仿真应用管理监控软件
• 5.3.1 仿真应用管理监控软件设计
• 5.3.2 管理、监控功能的实现
• 5.4 仿真计算引擎软件
• 5.4.1 仿真计算引擎软件功能设计
• 5.4.2 仿真计算引擎软件功能实现
• 5.5 系统的部署及运行流程
• 5.6 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 全文工作总结
• 6.2 未来工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 学术论文和科研成果目录
• 详细摘要