论文部分内容阅读
网络化火控体系是计算机、网络和信息技术融入现代战争的综合性产物,是目前火控体系结构的发展趋势。仿真技术是验证网络化火控体系结构有效性的主要手段。但在节约资源的同时,仿真技术所面临的问题也不断涌现。作为目前流行的分布式仿真系统开发技术,高层体系结构(HLA)便存在着重用性差和无法解决负载失衡两个主要问题。针对这两大问题,本文以基于HLA的网络化火控仿真系统为背景,从仿真系统开发方法和仿真运行优化方法两方面,对仿真系统的重用性和负载优化配置展开了研究,具体内容如下:首先,本文在对典型火控系统分析的基础上,选用了逻辑结构更为合理的分层分布式网络化火控体系。根据该体系结构及其仿真需求,设计了基于HLA的网络化火控仿真系统,确定了各联邦成员的功能及交互关系。针对上述两大问题,提出了基于组件技术开发联邦成员和利用多目标粒子群负载均衡算法优化负载配置的解决思路。其次,在网络化火控仿真系统的开发过程中,引入了组件化的设计思想,通过对各个联邦成员内部信息流程的分析,实现了对其更小粒度的划分,形成了从应用层到支撑层的多层次仿真系统体系结构。根据联邦成员功能模块在重用性上具备的横向性和纵向性特点,利用COM组件技术将其设计为通用组件、专用组件和通信组件三大类组件,形成了一定规模的重用性高、封装性好的组件库。再次,针对仿真系统的负载失衡问题,建立了负载描述模型,提出了仿真任务模型中相关参数的量化方法。根据负载模型特点,采用了多种粒子群算法和多目标算法改进策略,设计了多优化目标下的粒子群负载均衡算法,并通过MATLAB编程及仿真实验验证了算法的有效性,获取了满意的负载分配方案集。在静态负载均衡算法研究的基础上,分析了联邦成员/组件动态加入联邦执行的问题,形成了无负载迁移的动态负载均衡思路。最后,按仿真系统联邦成员组件化的开发流程,结合HLA规范,阐述了网络化火控体系仿真平台的快速构建过程,并进行了仿真系统的运行状态测试。测试结果表明,仿真系统各联邦成员逻辑推进和数据交互关系符合设计要求,可为网络化火控体系提供可靠的验证平台。同时,基于该仿真系统,验证了本文所提出的负载均衡算法的有效性。综上所述,本文的研究工作思路与HLA规范的发展趋势相契合,为网络化火控系统等军事对象的仿真提供了新的开发思路。在仿真系统开发阶段,实现了系统功能模块的接口与代码的相分离;在仿真执行阶段,优化了仿真节点上计算负载和通信负载的配置,对于提高基于HLA仿真系统的开发效率和运行效率有一定的借鉴意义。