基于HLA架构的舰船编队分布式仿真系统研究

论文摘要

随着人类科技的进步,有线网络连接有很大的局限性,已不能满足人们的需求,人们对通信网络的研究开始向无线领域发展。而对于无线网络的路由协议也多种多样,其中不需要基站,节点兼备路由器和主机两种功能的自组织网络的协议得到了更广泛的关注。随着计算机技术、控制理论以及网络、信息技术的发展,仿真的新技术、新方法也有了很大提高。分布式仿真技术和虚拟现实技术也得到越来越广泛的应用。分布式仿真技术解决了仿真应用之间的互操作性和仿真部件的可重用性。虚拟现实技术提供给人们更加直接、真实的观察感受。本文实现了一个基于HLA架构的分布式仿真系统,该系统有三个子系统组成：网络通信仿真系统、舰船编队管理系统和三维视景仿真系统。网络通信仿真系统实现了对舰船编队组网协议的仿真。网络单元的操作不依赖于中心节点、每个单元既是路由器又是主机,该网络协议基于TDMA协议,并支持网络单元动态入网、退网和TDMA结构中时隙的交换。舰船编队管理系统实现了对网络运行的控制,允许指定单元入网、退网以及指定单元交换时隙。三维视景仿真系统实现了对网络运行情况的三维显示,给用户一个更加逼真的网络运行场景。同时,本文对舰船编队组网协议的性能进行了仿真分析。仿真结果表明网络单元建立路由表的性能与网络的拓扑结构有关,网络单元越密集,建立路由表所需时间越短。根据本文中的时隙分配方法,网络单元数越少,分配给每个网络单元的时隙越多,网络单元动态入网、退网以及建立路由表的性能越好。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 分布式仿真技术发展现状
• 1.3 虚拟现实技术发展现状
• 1.4 主要研究内容及论文安排
• 第2章 舰船编队组网协议研究
• 2.1 网络体系结构
• 2.1.1 超级网络的组成
• 2.1.2 网络单元的组成
• 2.2 TDMA结构
• 2.2.1 网络循环结构
• 2.2.2 时隙结构
• 2.2.3 时隙分配方法
• 2.3 舰船编队组网协议技术方案
• 2.3.1 路由表的建立与维护
• 2.3.2 动态入网与退网
• 2.3.3 动态时隙交换
• 2.3.4 服务质量（QoS）
• 2.4 本章小结
• 第3章 舰船编队组网协议性能分析
• 3.1 仿真软件
• 3.2 路由表建立性能分析
• 3.2.1 单网建立路由表
• 3.2.2 多网建立路由表
• 3.3 动态入网、退网性能分析
• 3.3.1 动态入网性能
• 3.3.2 动态退网性能
• 3.4 本章小结
• 第4章 分布式仿真技术研究
• 4.1 分布式仿真简介
• 4.2 HLA简介
• 4.2.1 HLA的基本术语
• 4.2.2 HLA标准
• 4.3 基于HLA架构的分布式仿真系统组成
• 4.3.1 VR-Link简介
• 4.3.2 网络通信仿真系统
• 4.3.3 舰船编队管理系统
• 4.3.4 三维视景仿真系统
• 4.4 联邦对象模型（FOM）
• 4.4.1 联邦中的交互
• 4.4.2 数据的属性和参数
• 4.5 分布式仿真系统流程
• 4.6 本章小结
• 第5章 视景仿真设计和实现
• 5.1 视景仿真简介
• 5.2 视景仿真开发工具简介
• 5.2.1 OpenGL简介
• 5.2.2 Vega简介
• 5.3 视景仿真驱动程序框架
• 5.4 视景仿真系统中的关键技术
• 5.4.1 多通道技术的实现
• 5.4.2 海洋场景特效显示
• 5.4.3 在Vega中加入OpenG LI
• 5.4.4 Vega中的汉字显示
• 5.4.5 Vega中的拾取操作
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢