HLA高层体系结构介绍.ppt

HLA高层体系结构介绍 一 HLA的定义及产生背景 定义 HLA是最新一代的分布式仿真协议框架 它是以面向对象的思想和方法来构建仿真系统 划分仿真成员 构建仿真联邦的技术 HLA是一个开放的体系结构 其主要目的是促进仿真系统间的互操作 提高仿真系统及其部件的重用能力 产生背景 随着计算机仿真应用领域的拓宽 计算机仿真需要解决的问题也越来越复杂 许多问题靠单个仿真系统已无法解决 必须依靠多个仿真系统进行联合协同仿真 与传统的单个系统仿真相比 分布仿真的关键问题是多个仿真系统间的互操作问题 为此 美国国防领域的相关组织通过大量的研究 提出了建模与仿真的高层体系结构 HighLevelArchitecture 简称HLA 二 HLA的特点及优势 特点 通过运行支撑环境RTI Run TimeInfrastructure 提供通用的 相对独立的支撑服务程序 将仿真应用同底层的支撑环境分开 即将具体的仿真功能实现 仿真运行管理和底层通信传输三者分离 隐蔽了各自的实现细节 从而使各部分可以相对独立地进行开发 并能充分利用各自领域的先进技术 优势 相对于早期的DIS标准 HLA解决了仿真系统的灵活性和可扩充性问题 减少了网络冗余数据 并且可以将真实仿真 虚拟仿真和构造仿真集成到一个综合的仿真环境中 满足复杂大系统的仿真需要 注 DIS DistributedInteractiveSimulation 分布交互仿真标准协议 三 HLA常用术语 联邦 Federation 由仿真子系统联合构成的仿真系统 联邦成员 Federate 构成联邦的每一个仿真子系统 联邦执行 FederationExecution 一个联邦运行的整个期间 联邦对象模型 FOM FOM的主要目的是提供联盟成员间用公用的 标准化的格式进行数据交换的规范 是实现联盟成员间互操作所必须的 信息模型协议 成员对象模型 SOM 单一联盟成员的对象模型 它描述了联盟成员可以对外公布或需要订购的对象类 对象类属性 交互类 交互类参数的特性 这些特性反应了成员在参与联盟运行是所具有的能力 四 一个典型联邦实例的组成 运行支撑框架RTI Run TimeInfrastructure 是HLA接口规范的具体实现 是HLA的核心部件 RTI包括两部分 服务器实现部分和客户端组件部分 联邦对象模型 FederationObjectModelFOM 联邦中联邦成员进行数据交换的共同对象模型一定数量的联邦成员 FederationExecution 一个联邦成员是联邦中的一个成员 是和RTI连接的一个节点 一个联邦成员可以代表一个平台 例如 飞行员的座舱模拟器 也能代表一个聚合级仿真系统 例如 整个国家的空中交通仿真系统 五 典型HLA联邦实例结构图 六 HLA体系的构成 对象模型模板 OMT 仿真中的对象 对象属性和对象间信息交互的格式和内容进行定义的标准化描述 定义了仿真中的对象 对象属性和对象间信息交互的格式和内容 框架与规则集 Rules 描述仿真和联邦成员的职责 以确保一个联邦内仿真的正确交互 它给出了HLA采用的术语 系统的组成和一套规则 HLA规则分为五条联邦 Federation 规则和五条联邦成员 federate 规则 RTI的接口规范 InterfaceSpecification RTI作为HLA的核心 是联邦运行的基础 它定义了在仿真系统运行过程中 支持联邦成员之间互操作的标准服务 七 HLA体系结构图 联邦对象模型FOM的主要目的是提供联盟成员间用公用的 标准化的格式进行数据交换的规范 是实现联盟成员间互操作所必须的 信息模型协议 盟员对象模型单一联盟成员的对象模型 它描述了联盟成员可以对外公布或需要订购的对象类 对象类属性 交互类 交互类参数的特性 这些特性反应了成员在参与联盟运行是所具有的能力 联邦规则联邦必须满足的要求盟员规则联邦成员必须满足的条件 八 HLA体系结构图说明 联邦管理定义了联邦执行的创建 撤销 联邦成员的加入 退出 联邦成员的同步等功能 声明管理定义了联邦成员发布 预定对象类属性和交互类等功能 对象管理定义了对象实例的注册 发现 撤销 交互的发送和接收等功能 所有权管理定义了对象属性所有权管理的相关操作 时间管理定义了有关联邦执行中 各联邦成员之间进行时间推进协调的功能 数据分发管理定义了当存在区域匹配时的相关操作 包