文档介绍：工学博士学位论文
基于高层体系结构的实时分布式仿真平台关
键技术研究
RESEARCH ON KEY TECHNOLOGIES OF REAL
TIME DISTRIBUTED SIMULATION PLATFORM
BASED ON HLA
陈源龙
哈尔滨工业大学
2012 年 10 月
国内图书分类号:TP391 学校代码:10213
国际图书分类号: 密级:公开
工学博士学位论文
基于高层体系结构的实时分布式仿真平台关
键技术研究
博士研究生: 陈源龙
导师: 马培军教授
副导师: 李东教授
申请学位: 工学博士
学科: 计算机应用技术
所在单位: 计算机科学与技术学院
答辩日期: 2012 年 10 月
授予学位单位: 哈尔滨工业大学
Classified Index: TP391
:
Dissertation for the Doctoral Degree in Engineering
RESEARCH ON KEY TECHNOLOGIES OF REAL
TIME DISTRIBUTED SIMULATION PLATFORM
BASED ON HLA
Candidate: Chen Yuanlong
Supervisor: Prof. Ma Peijun
Assistant Supervisor: Prof. Li Dong
Academic Degree Applied for: Doctor of Engineering
Speciality: Computer Application Technology
Affiliation: School puter Science and
Technology
Date of Defence: October, 2012
Degree-Conferring-Institution: Harbin Institute of Technology
摘要
摘要
计算机仿真作为计算机技术的一个重要应用,实际上经历了一个由简单到
复杂、由单机到分布式、由同构到异构的一个发展过程。从以往的单独对某一
局部的仿真到今天的对某一应用的全局分布式仿真,就是一个由单机到分布式
的发展过程。
基于高层体系结构(High Level Architeture, HLA)的分布式仿真平台中,因
包含了具有硬实时特性的半实物仿真,而对 HLA 提出了硬实时性的要求,虽
然 HLA 在设计之初就预留了实时接口,但是 HLA 本身却不是一个具有实时
性的系统。因此需要对目前基于 HLA 实现的分布式仿真平台进行实时性的改
进,同时在一些关键领域,由于运行环境难以再现,所以需要进行仿真。为了
提高仿真的效率,引入了分布式仿真技术,这些应用领域不仅要求仿真任务的
运行满足实时性,同时对系统的可靠性也要求很高,在满足实时性的前提下,
需要尽可能的提高系统的可靠性,针对这些问题和需求,本文主要做了以下研
究:
1) 研究了基于 HLA 的分布式仿真平台体系结构与系统实时性改进方法。
首先分析了影响 HLA 仿真系统实时性的主要因素和常用改进方法,然后针对
调整 RTI 底层结构的系统实时性改进方法存在的技术复杂、研发周期长等问
题,本文提出采用 HLA 桥接技术的 HLA 实时性改进策略,在利用 HLA 桥实
现多联邦互联的基础上,以并行计算的形式运行 HLA 仿真系统中的各个联邦,
有效地提高了 HLA 仿真系统的实时性和运行支撑框架(Run Time Infrastructure,
RTI)的性能,并且使用方便,应用灵活。
2) 研究了单机硬实时系统的反馈容错调度算法。在单机单 CPU 硬实时系
统中,由于任务超时完成会给系统运行带来灾难性后果,而现有软件容错调度
算法在处理机利用率较高时,成功执行主任务所占时间比率下降,为解决这一
问题,本文提出一种自适应反馈容错动态调度算法,在经典的基于空闲时间检
测消除空闲时间的容错调度算法(Basic CAT EIT, BCE)的基础上,引入反馈调
度机制,形成基于反馈控制的 BCE(Feedback BCE, FC-BCE)调度算法。该算法
在运行过程中定期监测处理机利用率,将实际处理机利用率与预期值进行比较