LVC运行支撑环境研究及实现

来源 :中国航天科工集团第二研究院 航天科工集团第二研究院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yzyzyzy
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基于单一仿真资源研制的仿真系统已经取得了较大的成功,技术也比较成熟,实现多种仿真资源的集成仿真则目前主流的研究方向。面向LVC的仿真旨在集成实装、虚拟、构造三类仿真资源,以实现资源的互联互通。然而目前基于传统技术集成的各类仿真资源存在系统架构、模型描述、通讯机制、实时性不统一的问题,严重影响仿真系统集成时的运行效率和性能。  本课题重点针对LVC运行支撑环境做深入的研究,该环境帮助实现各类仿真资源的高效集成。研究LVC运行支撑环境包括了对LVC仿真中间件和集群计算服务两方面内容的研究。LVC仿真中间件用以支持仿真应用中高效的数据交互、时间管理和仿真运行,集群计算服务用于实现大规模的并行仿真运行。两种技术结合起来共同构建并行仿真运算通用框架,即LVC运行支撑环境,帮助实现资源的集成和高效的数据通信、仿真运行,为仿真应用的验证提供技术支持。本文研究的LVC运行支撑环境将聚焦于时间管理算法和仿真框架设计两方面内容。  本文首先分析了导致LVC仿真系统数据接收延迟即时间不同步的原因,依此构建LVC分布数据传递模型,将数据传递过程分解为数据产生、网络传递、数据接收三个状态,并对三个状态中涉及的所有时间因子做定量分析,筛选并确定出导致数据接收延迟的因子。为解决LVC仿真系统存在的时间不同步问题,本文采用网络通信引擎(ICE)面向对象的回调机制,提出一种基于时间步进和数据外推的时间管理算法,以减小因数据接收延迟对仿真系统精度带来的影响。  为实现仿真资源高效的集成运行和数据交互,本文基于ICE开发了并行仿真运算通用框架,该框架可以实现仿真系统的代码自动生成,可以支持大规模仿真实体的并行运行。本文采用统一建模语言(UML)详细解释了仿真框架的设计流程,说明了代码自动生成的解析机制和并行运算设计方法。  最后通过一个仿真原型系统验证了所提仿真通用框架和时间管理算法的有效性。然后将仿真系统移植到高性能集群计算环境中进行仿真运行,从计算节点和仿真任务数量关系方面对仿真系统的运行效率做了测试。
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