HLA和OPNET的战术通信网半实物仿真
基于HLA的分布式通信网络仿真技术
基于HLA的分布式通信网络仿真技术
郭文刚;宋善德
【期刊名称】《计算机仿真》
【年(卷),期】2004(21)8
【摘要】HLA是当今世界非常流行的分布式仿真技术之一,正在被人们接受、研究和开发,并且HLA在系统仿真领域已经取得了很大的成果.OPNET是非常好的通信网络仿真软件,但是,OPNET还有一些缺陷,包括软件设计上的缺陷,如OPNET没有直接提供对ORACLE等数据库的支持,我们不能把OPNET的一些数据直接写到数据库中.该文讨论的是针对OPNET只能在本机上进行仿真,不能直接地与其它计算机进行的仿真协同起来的问题展开的.为了解决这个问题,该文介绍了如何在HLA的框架下实现分布式通信网络仿真的方法.
【总页数】4页(P91-94)
【作者】郭文刚;宋善德
【作者单位】华中科技大学,湖北,武汉,430074;华中科技大学,湖北,武汉,430074【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.基于HLA的军事物流仿真技术 [J], 马新民;贾松茂
2.卫星通信网络分布式仿真技术研究 [J], 杨海涛;杨露;何宇;赵东杰
3.基于HLA的分布式交互仿真技术及其应用 [J], 马立元;董光波
4.新一代分布式仿真技术框架HLA [J], 张亚崇;严海蓉;孙国基;钟联炯
5.分布式系统仿真技术DIS和HLA [J], 陆波;李伟鹏;于晓宝
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HLA半实物仿真数据实时存储方法研究与实现
HLA半实物仿真数据实时存储方法研究与实现
崔爽;于国权
【期刊名称】《长春理工大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2010(033)002
【摘要】分析了光电对抗半实物仿真系统的主要目的,论述了该仿真系统的数据采集模式,发现了难点在于如何实现对实时数据的及时和完整的采集,提出了使用基于分布式存储的方法来实现对大批量实时数据的存储,并将该方法和直接向数据库进行数据插入作了对比,通过对两种方法的数据插入时间的采集和比较,分析了使用分布式存储方法的优点,不但解决了Oracle数据库管理系统对于数据存储速率的瓶颈问题,同时也保证了数据的完整性和可靠性,最终实现了这一方法在光电对抗半实物仿真系统中的应用.
【总页数】4页(P162-164,168)
【作者】崔爽;于国权
【作者单位】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春,130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春,130033
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.基于HLA半实物仿真平台体系结构的设计及实时性改进 [J], 陈源龙;李东;马培军;张洪涛
2.CRH3动车组辅助变流器半实物仿真数据监测台 [J], 杨宁;李红;左鹏
3.基于OMNEST的半实物仿真数据传输研究 [J], 赵明;周安栋;刘宏波
4.半实物实时仿真系统实物雷达与数学模型原理 [J], 张玲
5.HLA在半实物仿真系统中的应用研究 [J], 苏克强;郝燕云
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一种基于OPNET的通信网络半实物仿真模型研究
（ ａ ． Ｃ ｏ ｍ ｐ ａ ｎ ｙ ｏ ｆ Ｐ ｏ ｓ ｔ ｇ ｒ ａ ｄ ｕ ａ ｔ ｅ Ｍ ａ ｎ ａ ｇ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ； ｂ ． Ｄ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｏ ｐ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍ ｅ ｎ ｔ ，
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பைடு நூலகம்（ 装 备学院
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ａ ． 研究 生管理大队 ；ｂ ． 光 电装 备系 ， 北京
摘要 ： 半实物仿真技术在需要对 网络的整体性能 和架构 进行仿 真时 ， 与传 统 的纯模 拟仿 真的方法 相 比， 能够更 加客
观准确地 反映网络的整体运行状况 ； Ｏ Ｐ Ｎ Ｅ Ｔ是主流 的网络仿 真软件之 一 ， 目前对 其半实 物仿真 的研究还不 多 ； 对基
通信 网络 的研究一 直是通信领域 的研究热 点 ， 而 网络仿 真是在 网络 的设计 和验 证过程 中不可 缺少 的环 节 ， 能 为其提
供重要 的参考依据 。 目前 ， 主流的 网络仿 真软件 主要有 Ｏ Ｐ －
方式其结果 的可靠性难 以令人 信服 ， 这 时就需要更 为可靠 的 网络仿真技术 Ｊ 。 半实物仿真技术 ， 可将模拟 的网络场 景接入真 实的网络 中， 在网络数据流交互 的过 程 中， 网络 的整体 运行 状况 能够
ｉ ｓ ａ ｐ ｏ ｗｅ ｆｕ ｒ ｌ ｎｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ，ｂ ｕ ｔ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ ｔ ｈｅ ＨＩ ＴＬ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ｌ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ． Ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ａ ｎ ｄ ｋ ｅ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ＨＩ ＴＬ ａ ｒ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ａ ｎｄ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ，ｅ ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ａ ｌ ｌ ｙ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｐ ａ ｃ ｋ ｅ ｔ ｓ ｌｏ ｆ ｗｉ ｎ ｇ ｂ ｅ ｔ ｗｅ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ａ ｌ ａ ｎ ｄ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ．Ａ ｈａ ｌ ｆ － ｒ ｅ ａ ｌ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｗａ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ＯＰＮＥＴ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｅ ｒ ， ａ ｎ ｄ ｔ ｅ ｓ ｔ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｖ ｉ ｄ ｅ ｏ ｓ ｔ ｒ ｅ ａ ｍ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ：ｈａ ｌ ｆ － ｒ ｅ ｌ ａ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ；Ｓ Ｉ Ｔ Ｌ；ｐ ａ ｃ ｋ ｅ ｔ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ
面向战术互联网半实物仿真的子网接入方法
第41卷增刊2 2020年6月Vol.41Suppl.2Jun.2020兵工学报ACTA ARMAMENTARII面向战术互联网半实物仿真的子网接入方法吴海乔，李慧博，栗苹，龚鹏(北京理工大学机电学院，北京100081)摘要：半实物仿真技术是大规模通信网络性能研究的重要手段，可很好地实现仿真精度和评估成本之间的均衡。
现有半实物仿真平台/技术实现真实子网的接入时需要对接入设备的协议进行解析，限制了其在战术互联网半实物仿真测试中的应用。
提出一种基于QualNet真实子网接入的网络半实物仿真方法,通过构建真实-虚拟网关映射表的方式将真实网络与虚拟网络进行无缝连接，解决真实网络、虚拟网络之间数据交互的路由寻址问题，实现在无需对真实设备的路由协议解析下接入真实子网。
仿真实验结果表明：此半实物仿真接口消除了对接入真实子网的路由协议限制；为构建真实子网接入的网络半实物仿真系统提供了行之有效的途径，进一步完善、丰富了网络半实物仿真在战术互联网研究中的应用。
关键词：战术互联网；半实物仿真；真实子网接入；半实物仿真接口；QualNet中图分类号：TN919.25文献标志码：A文章编号：1000-1093(2020)S2-0265-10DOI：10.3969/j.issn.1000-1093.2020.S2.035A Real-subnet-in-the-loop Network Emulation Method for Tactical InternetWU Haiqiao,LI Huibo,LI Ping,GONG Peng(School of Mechatronical Engineering,Beijing Institute of Technology,Beijing100081,China)Abstract:Hardware-in-the-loop is a crucial method to evaluate the performance of large-scale communication networks,which achieves a good balance between accuracy and cost.The current hardware-in-the-loop emulation platforms or technologies need to parse the protocols of access devices to integrate the real subnets with the simulated network.This scheme constrains its application in the emulation of tactical network, e.g.,integrating the military radios running private protocols.Thus,a novel real-subnet-in-the-loop(RSIL)network emulation method based on QualNet is proposed to solve the problem.Specifically,the scheme is to establish a real-virtual gateway mapping table to solve the routing and addressing issues of data interaction between real and virtual networks,which can seamlessly integrate real subnets running any routing protocols with virtual simulation networks without protocol parsing.The experimental results show that RSIL eliminates the constraints on the routing protocols that the integrated real subnets run,and provides an effective way to build real-subnet-in-the-loop network emulation system,which further improves and enriches the application of hardware-in-the-loop network emulation in tactical network research.收稿日期：2020-03-17基金项目：国家科技部重点研发计划项目(2018YFC0823000)；国家自然科学基金项目(61671062)作者简介：吴海乔(1991—),男，博士研究生°E-mail：*********************；栗苹(1966—),女，教授，博士生导师°E-mail:liping85@通信作者：龚鹏(1981—),男，副教授，博士生导师°E-mail:****************.cn266兵工学报第41卷Keywords:tactical network；hardware-in-the-loop;real-subnet-in-the-loop;hardware-in-the-loop network emulation interface;QualNet0引言随着信息技术的发展，现代战争的主要形态已经逐渐转变成信息化战争。
基于OPNET的军事通信网网络性能仿真
0 P N E T 仿 真 软 件 介绍
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网 络 仿 真软 件 是 由 美 国
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基于HLA和OPNET的航空战术数据链仿真系统
3
3． 1
接口的设计
OPNET 的 ESYS 接口的设计
OPNET 与其他仿真平台通信有 3 个接口： 1 ） EMA
。
接口， 主要以 XML 文件的形式实现 OPNET 网络拓扑图 的导入和导出； 2 ） HLA 接口， 支持 OPNET 与外部仿真 实体之间进行数据交互， 但是这个接口不支持 pＲTI1516； 3 ） ESYS 接口， 在联合仿真中 OPNET 与其仿真器进行数 据交换的机制
Abstract： An aero tactical data link distributed simulation system was designed based on HLA / pＲTI1516 and OPNET by combining HLA distributed simulation technology with OPNET network simulation platform． The problem that OPNET doesn't support HLA underlying software pＲTI1516 was solved and OPNET's pＲTI1516 communication interface was achieved． The data interaction between external simulation system and OPNET simulation platform was completed and the modeling and simulation of the physical node of the external system in the OPNET was implemented． Finally the performance of Link16 network protocol JTIDS was tested and the feasibility of the system was verified． Key words： HLA； aero tactical data link ； pＲTI1516 ； OPNET； distributed simulation
对基于OPNET 的军事通信网半实物仿真技术分析
对基于OPNET 的军事通信网半实物仿真技术分析作者：吴冰来源：《中国新通信》 2018年第3期【摘要】网络仿真指的是实现网络协议认证和测试的手段，而半实物网络仿真则是指一种更为精准的网络软硬件检测技术，其是仿真研究领域的一项核心技术，对于网络而言具有极为光明的应用前景。
因此，本文基于OPNET 的概述，重点分析了基于OPNET 的军事通信网半实物仿真技术，以期为相关研究者提供科学参考。
【关键词】 OPNET 军事通信网半实物仿真技术前言：基于OPNET 网络仿真技术，笔者构建了军事通信网络半实物仿真模型。
借助SITL模块，以及时发现规划和运作过程中可能发生的问题并及时加以解决，进而为军事通信网络的优化设计提供借鉴，以此来推动我国军事通信网络的进一步发展，从而为提升部队作战能力和获得局部战争胜利奠定了坚实的技术基础。
一、OPNET 网络仿真软件的概述OPNET 网络仿真软件最早由美国OPNET Technology 公司研发，其可为通讯网模拟提供有力的技术支持，是当前世界范围内最先进的网络仿真研发平台之一。
OPNET 以OPNET Modeler为技术基础，研发出了多种面向不同客户群体的产品，其可有效实现各类通信网络体系的仿真，囊括了无线网、核心网、卫星网以及混合网等等[1]。
二、基于OPNET 的军事通信网半实物仿真技术2.1 架构网络拓扑第一，仿真实务。
基于OPNET 仿真软件，应用SITL 模型，在军事通讯网中接入一台计算机，采用ACE 捕获装置，以有效追踪、捕获和记录计算机程序中的信息数据，同时对其中的关键数据实施高阶分析，主要工作为对通信系统中的FTP 业务、字节流量以及及包传输等进行深入探究。
第二，拓扑选择。
所应用的网路拓扑类型为局部星型拓扑和总体树型拓扑。
第三，应用设备。
所选用的设备或链路都与原物种类一致。
第四，场景构建。
以某军事通信网络为基础，进行压缩和抽象处理，架构实验模型，应用了两台计算机，一台为仿真服务器，一台为半实物仿真工作平台，在前一台中建构军事通讯网络仿真模型，包括两大层次，上层包括FTP 服务器和内部局域网，而下层则囊括了三大基层部门，分别为New York、Washington 和Boston，其中Washington 半实物仿真模块又由SITL 和wkstm 两大模块构成，以此来实现数据的相互连接和传输。
基于OPNET的通信网络半实物仿真方法研究
第24卷 第11期计 算 机 仿 真2007年11月 文章编号:1006-9348(2007)011-0138-06基于OPNET的通信网络半实物仿真方法研究段威,任华,柳海峰(信息系统工程国防科技重点实验室北京分实验室,北京100038)摘要:OPNET作为网络仿真软件具有仿真功能,但基于OPNET的半实物仿真方法的研究较少。
对几种基于OPNET的通信网络半实物仿真方法进行了系统的介绍和分析,比较了方法的优缺点,并探讨了半实物仿真需要注意的问题;最后对一个基于OPNET的通用的通信网络半实物仿真环境进行了介绍,并实现了一个具体的移动自组织网络的半实物仿真,取得了良好的效果。
仿真方法的研究成果能够广泛应用于OPNET网络环境与其它HLA仿真系统、各类真实网络节点、电台等信道传输设备的互连及其综合仿真验证分析。
关键词:半实物仿真;高层体系结构;移动自组织网络中图分类号:TP273.5 文献标识码:AResearch on H ard ware i n L oop Si m ulation of Co mm unicationN et works Based on OPNETDUAN W e,i REN Hua,L IU H ai-feng(K ey L aborato ry o f In f o r m ati on Syste m Eng i neeri ng,Be iji ng Depart m ent,Be ijing100038,Ch i na)ABSTRACT:OPN ET has powe rf u l si m ulati on functi on as a net w ork si m u lati on soft w are,but t he research on H ILS(H ard w are In L oop S i m u l a ti on)based on O PNET i s lack i ng.Several m ethods o f H ILS o f Co mm un ica ti on N et wo rksbased on O PNET a re i ntroduced and ana lyzed,of wh ich the m er its and shortages a re compared,and so m e i m portanti ssues i n H ILS are no ted.Furthermo re,a un i versa lH ILS env iron m ent o f co mmunicati on net wo rks based on O PNET isg i ven,and a H ILS ofM AN ET(M obil e A d-hoc N e t w ork)is carr i ed out.T he resu lts cou l d be w ide l y app lied i n connecti ng the OPN ET w i th o t her si m u lati on system s based on HLA(H i gh Leve lA rch itecture),or rea l net work nodes,orrad i o trans m itters.KEY W ORDS:H ard w are in loop s i m u l ation(H ILS);H igh lev el arch itecture(HLA);MANET1 引言网络仿真能够为网络的规划设计提供可靠的定量依据,能够验证实际方案或比较多个不同的设计方案。
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收稿日期:2011-08-17 修回日期:2011-10-19 作者简介:蒋秀波(1985- ),男,山东淄博人,硕士研究生,研究方向:通信网络。
文章编号:1002-0640(2012)10-0150-03HLA 和OPNET 的战术通信网半实物仿真蒋秀波,宋早迪,张日飞(北方自动控制技术研究所,太原 030006) 摘 要:软件仿真已经成为战术通信网验证、分析和评估的有效手段,但战术通信网复杂的网络架构和许多自身专有的特性使仿真建模的准确性和仿真结果的可靠性难以保证。
提出了一种基于HLA 和OP N ET 的半实物仿真模型,有效地将硬件设备引入到软件仿真中来,有效地提高了对战术通信网仿真建模的准确性和仿真结果的可靠性。
关键词:HL A ,O PN ET ,半实物仿真中图分类号:T N 97 文献标识码:AA Study of Tactical Communication NetworkSemi -physical Simulation Based on HLA and OPNETJIANG Xiu-bo,SONG Zao-di,ZHANG Ri-fei(N or th A utomation Contr ol T echnology I nstitute ,T aiy uan 030006,China ) Abstract :Softw are sim ulation has becom e a effective means for tactical co mmunications netw ork validation ,analysis and ev aluation ,but the complex tactical comm unication netw orks and many of its ow n pr opr ietary m ake it difficult to ensure the accur acy of the simulation m odeling and the reliability of the results.In this paper,based o n HLA and OPNET a sem i-physical simulation model is pr ovided,where the har dw are devices is effectiv ely introduced into softw are simulatio n and effectively im pro ve the tactical co mmunicatio n netw ork for the accuracy of sim ulation and mo deling the reliability of the simulation results.Key words :HLA ,OPNET ,semi -physical simulatio n引 言战术通信网是以分组无线网技术为基础的互联的战术无线电台、计算机硬件和软件的集合,能够在通信保障与指挥控制平台之间提供可靠的、无缝的C 2和SA 信息交换。
战术通信网是军队信息化的基础和保障,战术通信网研究人员一方面要不断思考新的网络协议和算法,为网络的发展作前瞻性的研究;另一方面也要研究如何利用和整合现有的资源,使网络达到最高的效能。
无论是哪一方面都需要对新的网络方案进行验证和分析,对网络技术的研究一般有以下3种手段。
分析法。
对所研究的对象和所依存的网络系统进行初步分析,根据一定的限定条件和合理假设,对研究对象和系统进行描述,抽象出研究对象的数学分析模型,利用数学模型对问题进行求解。
实验法。
设计出研究所需要的合理硬件和软件配置环境,建立测试床和实验室,在现实的网络上实现对网络协议、网络行为和网络性能的研究。
仿真法。
应用网络仿真软件建立所研究的网络系统的模拟模型,然后在计算机上运行这个模型并分析运行输出结果。
然而,采用分析法对战术通信网进行评估和验证的精确性和有效性受假设限制很大;实验法又不现实,不可能搭建几百个节点的软硬件平台在野外动态实验。
仿真方法前两种方法存在着很大程度上的不足,仿真方法可以根据需要设计所需的网络模型,用相对较少的时间和费用了解网络在不同条件Vol.37,No.10Oct,2012火力与指挥控制Fire C on tr ol &Command Control第37卷 第10期2012年10月下的各种特性,获取网络研究的丰富有效的数据。
采用纯数学仿真方法对战术通信网进行仿真,基于以下几个原因,仿真的精确性和置信度难以保证。
战术通信网包含大量实时性和随机性业务,采用纯数学仿真的方式不能精确有效地建立业务模型及正确地反映战术通信网的实际业务,从而导致不能有效评估网络对战术通信业务的保障能力。
在战场环境下,战术通信网网络拓扑变化频繁,动态节点随机加入和退出,纯数学仿真不能提供实时的节点状态跟踪和监控机制,难以有效地评估关键节点对网络系统的影响。
战术通信网包含大量的无线通信,无线信道资源有限且不稳定受外部环境影响较大,无论是对战术通信网的规划还是评估,都要充分考虑既要保证信道资源合理高效的利用,又要考虑信道冗余,纯数学仿真难以对无线信道的信道特征作出真实可靠的模拟仿真,从而影响对战术通信网的评估和验证。
半实物仿真又称为硬件在回路的系统仿真,是一种实时的动态仿真,仿真系统中部分节点可以被实物代替,仿真过程中可以引入真实的业务数据流,弥补纯数学业务建模的不足;半实物仿真还可以支持真实节点的热插拔,可真实有效地评估关键节点的整个网络系统的影响;半实物仿真中可以直接接入信道设备,有效地模拟无线信道的信道特性和抗干扰能力;仿真结果更加趋于真实,且比采用实验法需要的硬件设备少,降低成本,可行性高。
半实物仿真结合了仿真法和实验法各自的优点。
1 基于HLA和OPN ET的半实物仿真关键技术1.1 体系结构为了与其他仿真模块进行分布式联合仿真, OPNET提供了HLA的接口模块,以OPNET为仿真核心网络仿真系统可以作为H L A的联邦成员加入整个分布式仿真的联邦中,实物节点也可以通过半实物接口作为标准的联邦成员加入到联邦,二者可以通过H L A联邦体系结构连接起来实现半实物仿真[1]。
OPNET利用自带的HLA接口模块将数据发送到RT I上,RT I通过自身机制完成与其他联邦成员的信息交互。
基于HLA的半实物仿真框图如图1所示。
1.2 实物节点与仿真节点的映射与包转发机制OPNET仿真数据包不是比特流,而是OPNET图1基于HLA的半实物仿真框图运行支撑环境RTI底层通信支持系统(网络通信和共享内存)…联邦成员N联邦成员2Opent仿真联邦成员HLA接口HLA接口联邦成员1实物设备节点内部特殊的数据类型,因此OPNET仿真不能和真实网络直接进行通信,必须通过半实物接口进行仿真数据包的真实数据包的转换,完成虚拟IP和真实IP的映射。
实物节点与仿真节点映射关系和包转发机制如图2所示,实物设备A和实物设备B由仿真代理通过HLA接口映射到通信仿真子系统中的仿真模型A’和仿真模型B’。
例如设备A向设备B发送数据,首先设备A发送真实数据流到仿真代理,仿真代理将数据流转化为仿真数据流通过HLA接口映射到A’,然后A’根据通信仿真子系统中对仿真的想定,经过寻址和路由将仿真数据流传递到设备B的映射节点B’,B’将仿真数据发送到实物仿真代理,由代理将仿真数据流转化为真实数据流发送到实物设备B。
图2 仿真原理图1.3 仿真时间管理机制OPNET仿真采用离散事件驱动,真实网络则是采用时间驱动的,虚拟时间和真实时间并不能同步。
这就要求仿真的时间管理机制能够将OPNET仿真改为实时仿真[2-3]。
若将OPNET仿真改为实时仿真,虚拟仿真必须快于真实时间才能实现,如果仿真虚拟时间比真实时间慢,可以采用多线程并发仿真提高仿真速度。
假定真实时间为t R、仿真时间为t s、微小时间量为Vt:当t R≥t s+Vt开始仿真,当仿真运行至t R= t s-Vt时暂停仿真,等待真实时间推进,当再次t R≥t s+Vt时继续仿真。
当包从虚拟仿真进入真实网络时将其放入发送队列,当t R推进至t s时将其发出去。
・151・蒋秀波,等:HLA和OPNET的战术通信网半实物仿真(总第37-2033) 当数据包从真实网络进入虚拟仿真时,不管仿真处于什么状态,都要作为离散时间驱动仿真进行。
如果能够将V t 控制在一个合理的范围内就可以认为虚拟仿真和真实仿真是准同步的。
2 设计与实现半实物仿真结构如图3所示,由OPNET 仿真、半实物接口和仿真控制平台3部分组成,其中OPNET 仿真由网络模型和自定义接口模型cosim构成。
图3 实物与半实物的映射示意图其中半实物仿真节点通过HLA 与半实物接口进行交互是通过自定义接口模型cosim 实现的,其功能主要包括: 将仿真包转换成c 数据类型发送到外部接口; 将外部接口发来的真实包转换成仿真包发送到相应的仿真节点; 实现仿真环境的时间控制。
实现过程如图4所示:init 0、init 1、init 2完成OPNET 仿真初始化,并通知仿真控制平台仿真网络的配置,w ait 进程等待仿真控制平台的仿真开始指令并完成1、2和3的相应功能。
图4 co sim 的进程模型半实物接口模块用socket 来实现,仿真开始时通过查询cosim 模块在仿真控制平台注册的配置信息获取半实物节点的IP 信息,侦听所有发到本机的IP 数据包,分析数据包的包头,将需要发送到半实物节点的数据包通过HLA 发送到cosim 模块。
仿真控制平台分为联邦仿真和联邦管理两个层。
联邦仿真主要关注仿真的逻辑和分布式协助,如协议交互、性能统计等;联邦管理主要关注仿真前后的处理和仿真运行时的程序调度,如启动和关闭仿真、想定配置、结果收集等。
联邦仿真独立于联邦管理,在脱离联邦管理的情况下也可以正常运行。
每个联邦成员都遵循HLA 标准,集成了自研的HLA 封装接口,通过发布和订阅HLA 交互以完成分布式的仿真任务。
联邦管理被设计为架设于仿真之上的一个管理和控制层,分为主控平台、监控代理、守护进程3个子程序。
主控平台是连接管理和仿真的桥梁,是发布管理和仿真命令的起点,也是项目操作员主要面对的仿真管理接口;监控代理绑定一个仿真成员,负责接收主控指令管理下的仿真成员;守护进程是整个联邦管理层持续有效和可靠运行的保障。
分布式系统的部署结构图如图5所示:图5 仿真系统部署结构图从图5可以看到,整个仿真系统存在两个通信环,其中监控环是主控平台与监控代理进行交互的通信环,采用socket 网络通信机制,每个监控都配备一个守护进程以保障其持续的监控功能。