分布式交互仿真

dis参数Dis（Distributed Interactive Simulation，分布式交互式仿真）是一种用于模拟和仿真的技术和系统。

它可以模拟多个实体之间的交互和通信，并在分布式系统中进行协同工作。

Dis技术在各个领域都有广泛的应用，包括军事、航空航天、交通、能源等。

Dis技术的核心在于分布式系统的建立和管理。

分布式系统是由多个独立的计算机节点组成的网络，这些节点可以分布在不同的地理位置上。

通过网络通信和协同工作，这些节点可以实现分布式计算和仿真。

Dis技术可以将多个节点连接起来，使它们可以共同运行一个仿真模型，并进行实时的交互和通信。

Dis技术可以模拟和仿真各种实体之间的交互和通信。

这些实体可以是人、物、车辆、飞机等。

在军事领域，Dis技术可以模拟战场上的各种作战单位之间的交互和通信，包括指挥官、士兵、战车、飞机等。

在航空航天领域，Dis技术可以模拟飞机和地面控制中心之间的通信和协同工作。

在交通领域，Dis技术可以模拟车辆之间的交通流和交通规则的执行。

Dis技术还可以实现分布式虚拟现实（Distributed Virtual Reality，DVR）。

通过将多个虚拟现实设备连接到分布式系统中，用户可以在不同的地理位置上共享同一个虚拟环境。

这样，用户可以在不同的地方共同参与一个虚拟体验，而不需要身临其境。

在Dis技术中，数据的同步和共享是一个重要的问题。

由于分布式系统的特性，不同节点上的数据可能会有延迟和不一致性。

为了解决这个问题，Dis技术采用了各种同步和通信机制。

例如，时间同步机制可以确保各个节点上的仿真模型按照相同的时间步进进行更新。

消息传递机制可以实现节点之间的数据传输和交互。

这些机制可以保证分布式系统的协同工作和一致性。

总结起来，Dis技术是一种用于模拟和仿真的技术和系统，它可以模拟多个实体之间的交互和通信，并在分布式系统中进行协同工作。

Dis技术在军事、航空航天、交通、能源等领域都有广泛的应用。

分布式交互仿真分布式交互仿真(DIS)是一种新兴的仿真技术。

它采用协调一致的结构、标准、协议和数据库，通过局域网和广域网将分散配置的武器装备仿真硬件、软件和仿真环境综合成为一个人可以参与交互作用的时空一致的共用仿真环境。

<br/> 从系统的物理构成来看，DIS系统是由仿真节点和计算机网络组成的。

仿真节点负责实现本节点仿真功能，包括动力学和运动学方程的求解、运动模拟、视景生成及音效合成、特殊效果（烟雾、爆炸和碰撞效果、风雨雷电等自然效果）合成、人机交互等。

分布在不同地域的仿真节点通过计算机网络连接起来，采用局域网、广域网、网关、网桥和路由器等互联设备连接这些节点。

<br/> 从组成单元的性质上看，可把DIS系统划分为以下三类节点： <br/> 虚拟的-包括各种类型的人在回路仿真器的计算机生成兵力，例如，计算机控制的飞机。

<br/> 结构的-包括高层集结模型、模拟军事演习和一些分析模型。

<br/> 真实的-包括实际的靶场和各种真实武器系统和仪表显示系统。

<br/> 分布式交互仿真的特点： <br/> 分布性-地域上分布的各仿真节点用网络连接，以实现共享一个综合环境。

DIS系统在功能和计算能力上也是分布的。

在DIS系统中，没有中央计算机，各仿真节点的地位是平等的。

DIS的各仿真节点具有自治性，即可联网交互运行，也可独立运行。

<br/> 交互式-首先是人在回路中仿真的互操作性，还包括各武器平台之间，武器平台与各种环境之间的交互作用，需要协调一致的结构、标准和协议。

<br/> 仿真性-分布式交互仿真包括三种类型的仿真： <br/> (1)真实仿真由实际的战斗人员使用实际的武器系统和保障系统，在尽可能真的作战环境中进行作战演习。

典型的例子是在美国国家训练中心进行的作战演习。

（2）虚拟仿真由实际作战人员操作仿真的武器系统进行的作战仿真。

基于桌面网格的分布交互仿真平台张灏龙;廖馨;郑宏涛;赵雯;冷传航【摘要】为解决分布交互仿真中存在的运行效率问题,设计并实现了一种基于桌面网格技术的分布交瓦仿真平台.将桌面网格技术与分布交瓦仿真技术结合起来,研究了桌面网格在分布交互仿真中的作用,设计了桌面仿真网格架构.提出了仿真网格的管理和运行流程,根据模糊数学原理建立了一种基于多因素对节点负载进行综合评价的负载均衡算法.该平台解决了分布交互仿真的资源管理和模型负载均衡问题,通过某飞行器仿真应用验证了其可行性和有效性.【期刊名称】《计算机集成制造系统》【年(卷),期】2010(016)007【总页数】7页(P1383-1389)【关键词】桌面网格;仿真平台;高层体系结构;资源管理;负载均衡;飞行器【作者】张灏龙;廖馨;郑宏涛;赵雯;冷传航【作者单位】西北工业大学航天学院,陕西,西安,710072;中国运载火箭技术研究院研发中心,北京,100076;中国运载火箭技术研究院研发中心,北京,100076;中国运载火箭技术研究院研发中心,北京,100076;中国运载火箭技术研究院研发中心,北京,100076【正文语种】中文【中图分类】TP391.90 引言随着计算机技术的快速发展，计算机仿真技术的应用领域越来越广泛。

建立逼真的仿真系统需要复杂的数学模型，这些模型占用的计算机资源越来越大，基于单台计算机的仿真已经远远不能满足需要。

美国为分布交互仿真提出的高层体系结构(High Level Architecture，HLA)标准，通过将仿真模型分布到网络中的多台计算机上，来提高系统的运行效率[1]。

国内外对H LA标准进行了大量研究，并建立了多个基于HLA的分布交互仿真平台。

但是，HLA分布仿真标准只能解决分布仿真模型的动态数据交互问题，无法解决仿真模型的负载均衡问题。

仿真模型在事先指定的计算节点运行，没有考虑仿真模型的计算资源需求与计算节点计算能力的关系，造成复杂仿真系统运行效率低，无法满足大规模、系统级仿真的需求。

160 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering数据库技术• Data Base Technique【关键词】通用黑板 分布式 仿真系统分布式交互仿真要求通过采用协调一致的结构，统一的数据标准、协议、数据库，以及局域网或广域网技术，将分散配制的各类仿真器、仿真管理及应用程序进行互联，建立一个无缝的虚拟环境。

每个分布的仿真器对应于仿真虚拟环境中的一个或多个实体。

这就需要一个“数据软总线”，将各类应用挂接在这个数据软总线上，实现数据和信息的实时传输和共享。

挂接在数据软总线上的应用程序必须要有统一的数据交换协议和必要的数据结构。

近些年来出现了基于内存共享的通用黑板GBB （Generic Black-Board ）技术，与传统技术架构相比，GBB 在信息共享、协同计算、分布控制等方面性能优异，在业务构造、模型开发、系统集成等方面也有不俗表现，为解决信息实时共享难、业务协同难等问题，提供了一种新的思路方案。

1 通用黑板概念GBB 在20世纪80年代在人工智能研究中提出，最早是用于开发基于黑板结构的专家系统。

基于Common Lisp 和CLOS 的扩展，能为用户提供一个开放式的扩展结构，已在过程控制、设计规划、工作流协同等方面得到应用。

随着技术的不断发展，通用黑板中的核心黑板数据机构在功能和性能上也有了很大的提升。

由于其高效便捷的分布式数据快速共享特点，可以广泛应用于异地分布式、异构信息系统集成，解决海量业务信息的高速共享、快速处理问题。

GBB 是一个通用的数据仓库。

在仿真应用时，它包含了整个仿真执行过程的应用数据，采用共享内存空间机制，使得所有Agent 能够在任何时间访问该数据。

通用黑板技术在大型分布式仿真系统中的应用文/卫翔 邵作浩GBB 内存分配采用内存换性能的策略（即“以空间换时间”），在系统运行前按本地黑板所需最大的数据量提前分配内存空间，系统运行期间，黑板不再进行内存分配与释放。

分布交互式仿真的发展历程和趋势摘要:21世纪信息时代,武器装备、作战方式和手段与以往相比都发生了日新月异的变化。

利用系统分析方法和建模与仿真技术,建立装备应用研究实验室,评估武器装备作战效能,研究和演示验证装备作战使用,优化武器装备使用方案,探索新的作战思想和方法,已成为各国装备发展与应用的必然趋势。

关键词:分布式交互仿真发展趋势1 总体发展历程分布式交互式仿真的发展历程[1～2]如图1所示。

HLA框架已成为分布式交互仿真的主流技术,但随着互联网Internet、Web/Web Service、网格计算(Grid computing)等网络技术的发展,其应用模式和技术内涵得到不断的丰富和扩展。

2 发展中遇到的问题随着Agent理论的逐渐成熟、Agent开发平台的逐渐应用于实际的开发,Agent技术在作战仿真的应用领域也逐渐展开,在国外已成功的应用于一些大型复杂的作战仿真系统,在国内,很多科研院所对Agent应用于作战仿真的理论进行了比较深入的研究,并开发了一些面向Agent的仿真平台,但还没有成熟的大型的面向Agent的作战仿真系统,尤其是Agent应用于装备作战仿真,在理论、建模和软件技术等方面都有很多问题亟待解决。

(1)作战Agent微观理论还有待创新和完善。

经典的BDI模型和VSK模型应用于装备作战仿真存在诸多的问题:传统Agent模型没有显式的描述作战Agent的命令特性,因而无法体现作战主体上下级的强制性和等级特性。

BDM模型采用命令所承载的内容“任务”代替传统模型的意图,体现了作战Agent的强制性,但是,使得作战Agent自身的自治性弱化甚至丧失。

半自治作战Agent体现了作战主体强制性和自治性相结合的特点,但现在还没有一套完整严谨的模型体系对其进行描述。

因此,如何结合传统Agent的微观模型,建立一个作战Agent 微观模型体系,既体现作战主体的强制性又体现其自治性,是Agent技术应用于装备作战仿真的理论基础。

HLA分布式仿真作为系统仿真的一个重要分支，经过SIMNET、DIS、ALSP等阶段，目前已发展到以高层体系结构HLA(High Level Architecture)为核心的一系列技术。

HLA的提出和发展集中体现了现代仿真应用的这些特点和发展规律。

HLA是将仿真功能与通用的支撑系统相分离的一种体系结构，具有开放性、灵活性和适应性。

它同时支持对不同仿真应用的重用，支持用户分布、协同地开发复杂仿真应用系统，并最终降低新应用系统的开发成本和时间。

HLA主要考虑在联邦成员的基础上如何进行联邦集成，即如何设计联邦成员间的交互以达到仿真的目的，它不考虑如何由对象构建成员，而是在假设已有成员的情况下考虑如何构建联邦，这也是把它称为“高级体系结构”的一个重要原因。

HLA的基本思想就是采用面向对象的方法来设计、开发和实现仿真系统的对象模型OM(Object Model)，以获得仿真联邦的高层次的互操作和重用。

在HLA中，互操作定义为一个成员能向其他成员提供服务和接受其他成员的服务。

HLA本身并不能完全实现互操作，但它定义了实现联邦成员之间互操作的体系结构和机制。

除了方便成员间的互操作外，HLA还向联邦成员提供灵活的仿真框架。

作为一个开放的、支持面向对象的体系结构，HLA最显著的特点就是通过提供通用的、相对独立的支撑服务程序（RTI），将应用层同底层支撑环境分离，即将仿真功能实现、仿真运行管理和底层通信传输三者分开，使仿真工作者只要集中于仿真功能的开发，而不必再涉及有关网络通信和仿真管理等方面的实现细节。

同时，HLA可实现应用系统的即插即用，易于新的仿真系统的集成和管理，并能根据不同的用户需求和不同的应用目的，实现联邦的快速组合和重新配置，保证联邦范围内的互操作和重用。

1. HLA的组成1.1 HLA基本概念在HLA中，将用于实现某一特定仿真目的的分布仿真系统称为联邦(Federation)，它是由若干相互交互的仿真对象模型SOM(Simulation Object Model)、一个共同的联邦对象模型FOM(Federation Object Model)[前两者统称对象模型模板OMT(Object Model Templet)]和运行支撑框架RTI(Runtime Infrastructure)构成的集合。

1.******第一章************2.系统的基本属性：整体性、相关性。

3.系统的三个研究方面、实体（存在于系统中的每一项确定的物体）、属性（实体所具有的每一项有效的特征）、活动（导致系统状态发生变化的一个过程）。

4.系统模型：是对实际系统的一种抽象，是系统本质的表述，是人们对客观世界反复认识、分析，经过多级转化，整合等相似过程而形成的最终结果，它具有与系统相似的数学描述或物理属性，以各种可用的形式，给出研究系统的信息；5.模型的作用：一、提高人们对现实系统的认识（模型具有通信，思考，理解三个层次）；二、提高人们对现实系统决策的能力（管理，控制，设计三个层次）；6.系统仿真可分为实体模型和数学模型，数学模型包括原始系统数学模型（概念模型，正规模型）和仿真系统数学模型（连续系统模型和离散事件系统模型）7.离散事件系统、集中参数系统、分布参数系统研究方法：控制论。

8.离散事件系统研究方法：排队论。

9.数学建模的任务：确定系统模型的类型、建立系统模型结构、给定相应参数。

10.建模所遵循的原则：模型的详细程度和精确度必须与研究目的相匹配，要根据所研究的问题的性质和所要解决问题来确定对模型的具体要求。

11.建模三要素：目的，方法，验证。

建模的途径：演绎法、归纳法；12.仿真研究的三要素：对仿真问题的描述，行为产生器，模型行为及其处理。

13.数学建模信息源：建模目的，先验知识，实验数据。

14.系统仿真概念：以相似原理、系统技术、信息技术及其应用领域有关专业技术为基础，以计算机、仿真器和各种专用物理效应设备为工具，利用系统模型对真实的或者设想的系统进行动态研究的一门多学科的综合性技术。

15.仿真的作用：1优化系统设计。

2对系统或系统的某一部分进行性能评价。

3节省经费。

4重现系统故障，以便判断故障产生的原因。

5可以避免试验的危险性。

6进行系统抗干扰性能的分析研究。

7训练系统操作人员。

8为管理决策和技术决策提供依据。