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计算机应用研究
2004
年
控制仿真进程。
仿真引擎采用时钟同步算法推进全局时钟,模型的时钟必须与全局时钟进行协调。时钟管理器询问每个模型的局部时钟,仲裁后形成仿真环境的全局时钟,并向模型发出时钟推进命令。
仿真运行运行子系统实现模型间的信息交互和信息共享。2.3 仿真环境的模型要求
仿真环境中的模型包括Petri模型、排队模型等其他离散事件模型。这里采用了Microsoft的COM技术,将一个离散事件仿真模型对应于COM中的组件对象模型。COM是一套为组件架构设置标准的文档形式的规范,具有良好的可重用性和可扩展性及平台无关性。关于COM的技术细节可参考文献[6]。
模型的基本数据结构可以描述为:M=<P,M,E,Port>。其中,P表示属性集,M表示方法集,E表示事件集,Port表示端口集。
{
属性:属性1,属性2,属性3…方法:方法1,方法2,方法3…事件:事件1,事件2,事件3…端口:端口
1,端口
2,端口
3…
}
属性是描述模型各方面的性质。方法是用于刻画对象的行为。可以被外界访问的方法称为接口。事件是用于引起模型状态发生变化的行为。端口是描述模型与环境间进行信息交互的界面。端口分为输出端口和输入端口。每个端口对应一个消息类型。当一个模型的输出端口的消息类型与另一个模型的输入端口的消息类型相同时,这两个模型的端口存在一个连接关系。每个模型通过仿真环境实现信息交换,仿真环境接收到消息类型为“Exam”的消息时,寻找仿真环境中的模型,其输入端口的类型为“Exam”,将消息发往该模型。
如图2所示,模型1的输出端口1具有类型s1,模型2的输入端口2具有类型s1,则模型1的输出端口1和模型2的输入端口2之间存在一个连接关系。
图2 模型之间的信息交换
模型的开发规范依据COM规范。能够被仿真环境访问的模型的方法称为模型的接口。为实现仿真环境对模型和管理以及模型之间的信息交互,要求模型必须具有以下的接口以及在接口中实现相应的功能:
(1)仿真初始化
longSimInit(BSTRstrInitFunc)(2)仿真开始
longSimStart(doubleSimClock)(3)仿真暂停
longSimPause(doubleSimClock)(4)仿真继续
longSimResume(doubleSimClock)(5)仿真停止
longSimStop(doubleSimClock)
(6)推进时钟
longSimAdvance(doubleSimClock)(7)询问时钟
doubleNextEventClock()(8)发送消息
longSendToken(BSTRportName,BSTRTokenData)2.4 应用示例
我们已经应用这个仿真环境对军师级防空、海上舰艇编队对抗和卫星支持下二炮部队封锁机场等多个典型的C3I系统进行了仿真,分析了天基信息、指挥控制信息对作战效能的影响,并且取得了很好的效果。图3是该环境运行时系统的信息流图。
图3 仿真运行时系统的信息流图
3 结束语
我们在将基于组件的设计思想贯彻到C3
I系统仿真中的实践证明,虽然在采用基于组件的设计技术的初期,要编写基本的程序组件,花费的精力、时间要多一些,但这些组件在后来的项目中得到重用,可以大大提高软件开发效率,大幅度降低系统的开发费用;并且当一个系统需要进行修改时,只仅仅改变有关的组件而不影响系统的其他部分。同时,用组件可以很好地实现并行开发和实现重用机制,大大提高了建模与仿真的效率,开发的仿真环境为定性和定量分析C3
I系统提供了有效的手段,对C3
I系统的分析与设计有指导作用。参考文献:
[1]
hillipMartin.TheRapidModellingSystem:AComponent-basedAp-proachtotheSimulationofTactics[C].Proceedingofthe2001Win-terSimulationConference,Arlington,VA,USA,2001.655-662.[2]
GilbertChen,http://www.77cn.com.cnponent-OrientedSimulationArchitecture:TowardInteroperabilityandInterchangeability[C].Pro-ceedingofthe2001WinterSimulationConference,Arlington,VA,USA,2001.495-501.[3]周敬华,姜东胜,李克清.基于组件的软件开发方法及应用[J].计算机应用研究,1999,16(10):74-75.
[4]左爱群,黄水松.基于组件的软件开发方法研究[J].计算机应用,1998,(11):4-7.
[5]郭健强,龚杰民.构件软件与面向对象技术[J].西安电子科技大学学报,1998,(12):719-724.
[6]
潘爱民.COM原理与应用[M].北京:清华大学出版社,1997.
作者简介:
舒振(1977-),男,江西人,助教,硕士,研究方向为C3I系统建模与仿真;张耀鸿(1971-),男,四川人,副教授,博士,研究方向为C3I系统建模与仿真、作战模型与模拟等;罗雪山(1965-),男,湖南人,教授,博士生导师,主要研究方向为C3I系统理论和总体技术研究。