基于HLA半实物仿真平台体系结构的设计及实时性改进

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1、第42卷第4期2010年8月南京航空航天大学学报JournalofNanjingUniversityofAeronautics8LAstronauticsV01．42No．4Aug．2010基于HLA半实物仿真平台体系结构的设计及实时性改进陈源龙李东马培军张洪涛(哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院，哈尔滨，150001)摘要：基于HLA标准，设计了IILA半实物仿真平台的体系结构，解决了IlLA应用到半实物仿真平台中遁鲥的实时性问题，设计了相关的接口程序。改善了基于HLA仿真系统实时性性能不足的问题。在接I；7程序的设计中，运用插值外推法和利用网络层进行传输相结合的方法，解决了由

2、于RTI软件自身性能不足造成的实时数据传输过程中出现的数捂包丢失和数据传输延迟的问题。关键词：高层体系结构；运行支撑环境}半实物仿真，体系结构；实时性中图分类号：TP391．9文献标识码；A文章编号：1005—2615(2010)04—0531—06ArchitectureDesignofHLA—BasedHardware-in-LoopSimulationSystemsandResearchonImprovingPerformanceinReal-TimeChenYuanlong，LiDong，MaPeijun，ZhangHongtao(SchoolofComputerScie

3、nceandTechnology，HarbinInstituteofTechnology，Harbin，150001，China)Abstract：Basedonhighlevelarchitecture(HLA)standard，thispaperdesignsahardware-in—loopsimu-lationarchitecture．Itcansolvethereal-timeproblemwhenHLAisappliedtohardware—in-loopsimula—tionsystemdevelopment．Aninterfaceprogramisdesigned

4、toimprovethereal-timeperformanceoftheHLAsimulationsystem．Combiningthemethodsofinterpolationandtransmissionusingnetworklayerinthedesignoftheinterface，itsolvestheproblemsintheprocessofreal-timedatatransmissioninruntimeinfrastructure(RTI)basedonsimulationsystemincludingdatatransmissiondelayandda

5、ta--pack--agemissingproblems．Keywords：highlevelarchitecture(HI，A)；runtimeinfrastructure(RTI)；hardware-in-loopsimula—tion；architecture；realtime所谓仿真，就是用模型代替实际系统进行试验。按模型的不同，仿真可分为数学仿真、物理仿真和半实物仿真。在不同的仿真方法中，半实物实时仿真是介于数学仿真和物理仿真之间的一种仿真技术，用部分实际的物理系统替代部分纯数学仿真模型，系统完全模拟与外部实际时间相同的时标，并实时获取外部输入和对外部信号输出的仿真过程

6、。半实物仿真比单纯的数学仿真具有更高的可信度和准确度，更接近于最终系统，同时又兼具数学仿真的分析能力和可控的柔性变形能力。半实物拥有其他仿真方法不能具备的优点，但也使得系统的复杂性、实时性和可靠性要求都大幅度提高。半实物仿真的发展，要求仿真系统具有跨领域联合仿真功能，并提供足够的可信度和验证能力。HLA是1995年美国国防部发布的建模与仿真大纲开发建模和仿真通用技术框架中的首要内容。作为一种开放的可适应技术和需求不断发展的仿真体系结构，HLA通过将各种仿真技术结合在一起，完成结构更为复杂，功能更为全面的系统仿真r¨。其主要目的是促进仿真应用的互操作性和仿真资源的可重用性。2000

7、年9月成为国际标准化组织正式标准——IEEEl516。目前HLA已被公认为解决跨平台分布式仿真的最佳选择陆“。收稿日期：2010．03一ii；修订日期：2010—05．II作者简介：陈源龙，男，博士研究生，1981年4月生；李东(联系人)，男，教授，E—mail：lee@hit。edu。cn。532南京航空航天大学学报第42卷但是由于半实物仿真属于硬实时系统对实时性的要求很严格，而HI。A并没有对此提出具体实现方法。为了保证仿真系统的协调运作、维护虚拟世界中正常的因果逻辑顺序，H