高层体系结构HLA(High Level Architecture)已于2000年9月被定为国际分布仿真通用标准IEEE1516。它把计算机及相关领域的先进技术如面向对象技术等引入分布仿真中，促进了分布式交互仿真技术的发展。随着分布式仿真应用规模的不断扩大，目前的分布式仿真运行支撑平台的性能己越来越不能满足应用的需求。为支持大规模分布式交互仿真，高性能运行支撑平台RTI(RunTime Infrastructure)实现技术正成为当前分布式交互仿真领域的研究热点，其核心问题是减少网络信息流量，提高RTI运行效率，进而解决RTI的性能瓶颈。为此，从RTI体系结构至RTI核心算法包括时间管理算法、数据分发管理区域匹配算法、对象实例发现算法等都必须加以更深入的研究。 论文主要工作是结合当前分布式交互仿真技术及相关计算机技术的发展，深入研究符合IEEE 1516标准的高性能分布式交互仿真运行支撑平台关键技术。 论文首先简要介绍了HLA／RTI的定义及组成，分析了现有几种RTI实现结构及存在的问题，针对广域网环境下大规模分布式交互仿真的需要，提出了基于CORBA及内部互操作协议的层次式RTI服务器的体系结构及设计方法。该结构具有如下特点：可实现不同软硬件平台之间的互操作；系统内部不同RTI之间通信直接、效率高；部署灵活，可扩缩性强；设置中心RTI服务器负责全局操作，为系统数据的一致性提供了保障；各局部RTI服务器可以并发执行，因而可显著提高广域网环境下大规模仿真的效率。 时间管理服务是HLA与以前分布式仿真标准最主要区别内容之一，其性能直接影响到仿真的效率和正确性。时间管理服务实现的关键是最大可用逻辑时间GALT的计算。论文针对Frederick等人提出的GALT算法存在的可能死锁问题，提出了计算GALT的递归式算法——R-GALT算法和递归式推进检测方法，并给予了无死锁证明。该算法不但解决了时间管理实现中可能出现的联盟时间推进死锁问题，而且能够提高盟员时间推进的效率。 数据分发管理实现基于值的过滤，可进一步减少大规模仿真中盟员接收冗余数据的可能性和网络中的数据流量。高效、精确的区域匹配一直是数据分发管理追求的目标。论文在分析几种区域匹配算法优缺点的基础上，提出了一种基于移动相交信息的快速区域匹配算法——RMIB算法。该算法特点是：将范围的上下界分别用一个节点表示，使用索引有序表来存放每一维上的范围节点：利用区域移动前后的信息，将匹配限定在移动范围之内，从而有效地减少了需要进行匹配的候选范围，进而减少了匹配计算量，实现了高效、精确的匹配。该算法尤其适合区域比较多的大规模分布式仿真的需要。国防科学技术大学研究生院学位论文 对象实例发现是通过对象实例交换消息的前提。论文分析了对象管理中对象实例发现的有关概念及引发实例发现的时机，在此基础上给出了带区域登记对象实例和带区域订购对象类属性时的对象实例发现算法—ROWUP算法和SOWDOWN算法，并证明了其正确性。这两个算法分别使用启发信息和剪枝条件搜索公布/订购树，提高了发现对象的搜索效率。 为了避免死锁，提高效率，最大限度地减少盟员及RTI在调用服务及进行回调时的等待时间，论文针对基于CORBA的RTI的具体实现，提出了盟员调用RTI及RTI回调盟员的多线程双缓冲并行处理技术，从而有效地提高了盟员及RTI的性能。 本文取得的研究成果已直接用于我们基于CORBA设计的符合IEEE 1516标准的RTI软件StarLink中。测试表明，StarLink各主要性能达到了国际上同类软件的水平，个别性能(如时间管理)优于国际上同类软件。关键词:高层体系结构、运行支撑平台、CORBA、最大可用逻辑时间、区域匹配、对象实 例发现、多线程、互操作第11页