基于HLA/RTI仿真的联邦成员的设计系统开发

　　引言
　　仿真技术的发展经过了三个阶段：仿真网络（SIMNET），分布交互仿真（DIS）和聚合级仿真协议（ALSP）高级体系结构（HLA）。[1]基于HLA的分布仿真是今后仿真发展的主要方向，故文章选用高级体系结构对空地对抗仿真的联邦成员进行了研究。
　　1 高级体系结构
　　HLA中将实现某种特定仿真目的的仿真系统称为联邦。联邦由若干交互的仿真应用和其它一些相关的应用（统称联邦成员Federate）、运行支持系统（RTI）和联邦对象模型（OM）构成。[2]联邦成员由若干对象构成， 成员间通过RTI提供的服务来实现交互。
　　1.1 RTI简介
　　RTI是一个按照HLA接口规范开发的软件系统，能为仿真应用提供通用的、相对独立的支撑服务，其功能类似于分布式操作系统。[3]
　　1.2 对象模型模版
　　对象模型模板（OM
　　2 模拟仿真
　　实例：A方出动一架战斗机空袭B方阵地，攻击目标为阵地司令部，B方探查到空情指示，奉命拦截该架战斗机。
　　2.1 联邦成员设计
　　在作战中，设计了两个成员来仿真该空袭过程。一个为A方空袭飞机成员，一个B方阵地。双方公布/定购关系如下：A方飞机成员（B方阵地订购）： 对象类-飞机，交互类-飞机投掷炸弹、飞机被击毁；B方阵地成员公布（A方飞机成员订购）：对象类-B方阵地营司令部，交互类-高炮对飞机开火。
　　其FOM/SOM定义的对象类（表1）和交互类（表2）如下：
　　表1 对象类表
　　表2 交互类表
　　2.2 RTI实现
　　将表1和表2输入OMDT生成Fed文件，当RTI创建联邦时予以加载。
　　下面以A方飞机为例，详细介绍仿真如何实现：
　　（1）创建联邦
　　调用FederationExecution（“空地对抗仿真”，“”）；其中“空地对抗仿真”是将要创建的联邦的名字，“”是由FOM/SOM生成的Fed文件名。
　　（2）加入联邦
　　调用FedHandle=derationExecution（“A方空袭飞机”，“空地对抗仿真”，&fedAmb）；其中“A方空袭飞机”为联邦成员名，FedHandle为函数返回的成员句柄值。
　　（3）获取Fed文件定义的对象类及其属性、交互类及其参数的句柄值
　　获取B方司令部对象类及其属性的句柄值：
　　HeadquartersId=ectClassHandle（ “Headquarters”）；
　　positionId= ributeHandle（“position”， HeadquartersId）；
　　获取飞机交互类及其属性的句柄值：
　　PlaneDamageId=eractionClassHandle（“PlaneDama ge”）；
　　PCrashId=Id=ameterHandle（“num”，PlaneDamageId）；
　　（4）声明公布/定购关系
　　公布A方飞机对象类：
　　AttributeHandleSet *Attributes= RTI：：AttributeHandleSetFactory：：create（3）；
　　Attributes->add（ PnumId ）； //加入飞机编号属性
　　Attributes->add（ PpositionId ）； //加入飞机位置属性
　　Attributes->add（ PvelocityId ）； //加入飞机速度属性
　　hObjectClass（ PlaneId， *Attributes）；//公布飞机对象类
　　Attributes->empty（）；
　　定购B方司令部对象类：
　　Attributes->add（HpositionId ）； //加入司令部位置属性
　　Attributes->add（HstateId ）； //加入司令部状态属性
　　ibeObjectClass（HId， *Attributes）；//订购司令部对象类
　　delete Attributes；
　　公布飞机投弹和飞机坠毁交互类：
　　hInteractionClass（DropBombId ）；//公布飞机投弹类
　　hInteractionClass（PlaneDamageId ）；//公布飞机坠毁类
　　定购高炮开火交互类：
　　ibeInteractionClass（FireId）；
　　（5）声明时间推进策略
　飞机成员的时间推进既Regulating又为Constrained。
　　TimeConstrained（）； //声明时间推进为Constrained
　　TimeRegulation（Federate_time，Lookahead_time）；//声明时间推进为Regulating.其中Federate_time为当前的联邦仿真时间，Lookahead_time为成员的前瞻时间。
　　（6）注册飞机对象类
　　PlaneInstanceId = erObjectInstance （PlaneId）；
　　（7）发送飞机投掷炸弹交互
　　ParameterHandleValuePairSet*pParams=RTI：：ParameterSetFactory：：create（3）；
　　pParams->add（Dbomb_typeId，（char*）&bombType，sizeof（bombType））；
　　pParams->add（Dbomb _noId，（char*）&bombNum ， sizeof（bombNo））；
　　pParams->add（Bpoint_fallId，（char*）&point_fall ， sizeof（Vector））；
　　teraction（DBombId， *pParams， time_stamp，NULL）；
　　（8）请求时间推进
　　vanceRequest（requestTime）；//请求时间推进
　　FederateAmbassador：：timeAdvanceGrant；//通知成员当前的联邦仿真时间grantTime
　　然后跳转第7步，直至仿真结束。
　　3 结束语
　　文章以模拟的空地对抗仿真为研究内容，基于HLA/RTI设计和实现了仿真联邦成员。在设计和实现过程中采用通用的技术框架、模型和数据标准，具有较好的通用性。
　　参考文献
　　[1]周彦，戴剑伟.HLA仿真程序设计[M].北京：电子工业出版社，2002：3-20.
　　[2]齐欢，代建民，吴义明. HLA仿真与UML建模[M]. 北京：科学出版社， 2004：6-40.
　　[3]郝江波.基于HLA的分布交互仿真应用系统开发研究[J].系统仿真学报，2000， 12（05）： 253-255.
　　[4]王元慧.基于HLA的舰船操纵综合仿真平台的设计[J].系统仿真学报， 2009， 21（2）： 386-387.
　　作者简介：刘娅，（1981.12-）女，江苏省连云港，本科学历，讲师，研究方向：程序设计和数据库。