基于LVC的多分辨率模型聚合解聚关键技术研究

发布时间：2020-06-15 17:21

【摘要】：近年来,分布式仿真不断朝着大规模的方向发展,参与仿真的实体的种类与数量呈爆发式增长。LVC致力于真实(Live)、虚拟(Virtual)和构造(Constructive)实体联合仿真,能够满足多种类参与者的要求,而多分辨率建模能够兼顾仿真规模与仿真分辨率,为当前“广域对抗,局部高仿”的军事模拟策略提供了解决方案。本文主要研究基于HLA与DDS的LVC多分辨率仿真。模型的描述规范是建模与仿真之间沟通的桥梁,良好的描述规范有利于快速构建仿真系统,同时也有利于模型的可重用。论文在已有的多分辨率描述的基础上,考虑真实实体仿真的实时性要求,提出改进的LVC多分辨描述规范,并证明了该描述的耦合封闭性及动态变结构特性。对于多分辨率建模中的聚合解聚问题,首先考虑了聚合解聚前需要解决的问题,对聚合解聚模型的确定提出了系统的确定流程,强调了需求及专业人员参与的重要性;在聚合解聚的时机选择方面,分析了经典的分辨率触发条件,提出了基于贡献度的动态聚合解聚法,不仅实现了多种分辨率切换条件的集成,而且能够将基于仿真资源的消耗进行自主分辨率的切换。另外,对聚合解聚过程中可能产生的一些问题提出了改进的解决方案,对暂态不一致性问题提出了基于属性的信息补偿策略;对于转换延迟,首先考虑提前聚合解聚,对于不可提前预知的分辨率切换条件,提出以当前分辨率模型的伪聚合/解聚先接收再映射的方式,避免了跨分辨率的交互;对于频繁聚合解聚问题提出了分辨率切换条件的“归一化”处理策略及基于交互分类的伪聚合/解聚策略。对于LVC仿真系统的各子系统时间推进不一致问题,通过GPS授时获得统一标准时间,再将HLA中的逻辑时间映射到真实时间,与DDS中的真实时间达到一致。在此基础上,提出了HLA与DDS仿真中的时间推进方案及消息分发机制并通过具体的实例进行说明。在以上理论研究的基础上,通过设定空地对抗仿真想定,确定聚合模型与解聚模型,实现了基于贡献度的动态聚合解聚,并与完全高分辨率下的仿真情况作以对比,动态聚合解聚法在节省资源的前提下能够保持有效的一致性。
【学位授予单位】：国防科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：E91;TP391.9
【图文】：

交互类,结构表,对象类,高炮

国防科技大学研究生院硕士学位论文出双方兵力的变化情况，避免仿真程序逻辑错误。2.1 测试方案地对抗基本想定不变，仅将其中的高炮设置为一个营，即三个高炮梁，攻击方飞机设置为 10 架，10 架飞机分为 5 个编队，每个编队战战术以及双方实体的各项属性参数不变。LA 中的对象类和交互类结构表如图 5.3 所示：其中（a）为对象类结机类（plane）和高炮类（gun）；（b）为交互类结构表，主要包括投弹交互类（CastBombs）和摧毁交互类（PlaneCrash）以及高炮发类（GunFire）。

对象类,属性表,交互类,结构表

攻击方飞机设置为 10 架，10 架飞机分为 5 个编队，每个编队 2 架飞机。作战战术以及双方实体的各项属性参数不变。HLA 中的对象类和交互类结构表如图 5.3 所示：其中（a）为对象类结构表，包括飞机类（plane）和高炮类（gun）；（b）为交互类结构表，主要包括飞机可发出的投弹交互类（CastBombs）和摧毁交互类（PlaneCrash）以及高炮发出的开火交互类（GunFire）。(a) 对象类结构表 (b) 交互类结构表图 5.3 对象类和交互类结构表对象类的属性表如图 5.4 所示，飞机对象包含批次、编号、状态、位置、剩余弹数和杀伤力，高炮对象包括编号、位置、状态、杀伤力等属性，图中的表格给出了所有属性对应的数据类型；VectorStruct 为自定义的复合数据类型，它是一个复合数据类型，标识三维的位置信息。DamageDegree 为枚举数据类型，标识对象的状态，有完好和毁伤两种状态。

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