计算机专业生成兵力的组

1、1.1.1计算机生成兵力的组成CGF 仿真系统是通过建立系统、环境、过程或现象的模型(物理模型、数学模型或其它逻辑模型 )，再按时间来实现所建立的模型。其一般原理框图24 如图2-1 所示：实体动态模型武器系统模型平台动态模型实体状态和行为接口平台控制器战场实体动作执行自治行为产生战作战规则库动作规则场目标探测态势战术知识库战术决策环境数据网络操作员系统CGF 操作员界面图 2-1 CGF 原理框图Figure 2-1 The diagram of CGFCGF 系统主要分为实体动态模型、 自治行为产生和操作员控制 3 个部分 21。实体动态模型包括平台动态模型和武器系统模型， 其功能主要是体

2、现实体的物理行为特性，是我们在 CGF 系统的人机交互界面所能看到的实体的行为动作。自治行为产生部分的工作是根据战场态势、 战术知识库和作战规则库实时地作出战术决策，并给实体动态模型发出相应的命令和控制信号， 如平台加速、 武器开火等，自治行为相当与 CGF 系统的“大脑”，执行 “思考”的过程 27。CGF 操作员界面用于对 CGF 系统的管理和控制， 包括分配任务、初始化、启动和干预 CGF 实体的自治行为。1.1.2计算机生成兵力体系结构一般而言，体系结构是指一个系统中构件的组织结构、 构件之间的关联关系以及支配系统设计、 演化的原则和方针。 依据 CGF系统的原理，为建立一个完善、计算

3、机资料复杂、丰富的 CGF仿真系统，应遵循了如下几个设计原则2829 ：（1）可伸缩性。能够灵活的控制仿真系统的规模， 当系统功能需要扩展时，不需要对系统框架进行修改，就能够将已经开发好的仿真资源加到自己的系统中，或者对系统的部分功能和模块进行进一步的扩充和完善；当系统的部分功能不再需要时， 能够将其进行分离， 进行系统的简化。 并且扩展或简化后的系统保持很好的稳定性。（2）可重用性。在系统开发过程中，要为有必要描述信息和可用的接口，使系统在移植的过程中， 不必进行大量的移植工作， 就可以和新系统很好的兼容。（3）互操作性。互操作性指模型或仿真之间相互提供与接收服务且通过服务在一起有效运作的能

4、力。包括两个方面：一是CGF 系统内部不同仿真实体之间的互操作；另一是 CGF 系统和其它系统的互操作。系统内部的互操作可通过定义仿真模型之间无歧异的接口来实现。 系统与外部系统的互操作可通过使用相同的数据格式来实现。（4）实时性。分布式仿真系统中通过大量的仿真实体、真实实体、训练人员之间进行交互， 实现作战任务的演练、 指挥员训练、 武器系统作战效能评估等活动。分布式仿真系统对仿真实体之间交互的实时性要求比较高。 实时性是任何实时仿真的最基本要求， 也是保证仿真结果真实性的前提。 在实时仿真中， 真实物理设备按照其自身规律实时运行， 参与实时仿真的人员也要感受仿真结果的实时输出并作出及时准确

5、的判断和响应。目前，广泛使用的是基于DIS 的 CGF 体系结构和基于HLA 的 CGF 体系结构。1 、基于DIS 的CGF 体系结构分布交互仿真 (DistributedInteractiveSimulation， DIS)是指采用协调一致的结构、标准、协议和数据库，通过局域网或广域网，将分散在各地的仿真设备互联， 形成可参与的综合性仿真环境， 参与者可以自由地相互作用， 完成各种战役战术训练， 完成对武器系统性能、 方案的验证与评估等任务 30。利用 DIS 的体系结构， 可以将多个 CGF 仿真系统聚合为一个CGF 系统。在DIS 中， CGF 仿真网络从逻辑上看是一种网状连接，如图2

6、-2 所示：计算机资料CGF仿真CGFCGF仿真仿真CGFCGF仿真仿真图 2-2 基于 DIS 的 CGF 系统网状逻辑拓扑结构Figure 2-2 The logical mesh topology structure of CGF based on the DIS每个 CGF 仿真应用都向网络上的其它仿真应用广播自身的状态信息，同时又接收来自其他CGF 仿真应用的信息。这使得DIS 实现起来相对容易，但是，广播的通行方式也带来了资源浪费的问题。由于每个节点的信息都将以广播的方式到达所有的节点，当系统中的仿真实体数目增加时，网络带宽消耗急剧增长，对大量的不相关的PDU 的处理浪费了宝贵的处

7、理机的资源，这直接影响了仿真系统规模的可扩展性 31 。2、基于 HLA的 CGF体系结构高层体系结构 32 （High Level Architecture,HLA ）采用面向对象的方法建立对象模型与分析系统， 以标准化、 规范化的对象模型模板 OMT （Object Model Template）的形式定义和描述仿真实体的对象信息和交互信息，并通过运行时间支撑系统RTI（ Run Time Infrastructure）管理各仿真应用，提供较好的重用性和互操作性， 以保证不同类型的仿真应用能够协调工作，完成复杂的仿真任务 33 。在基于 HLA 的 CGF 仿真系统中，联邦（ Federa

8、tion）是指用于达到某一特定仿真目的的分布式 CGF 仿真系统，它由若干个相互作用的联邦成员 （ Federate）构成，联邦成员由若干相互作用的对象构成，对象是联邦的基本元素。如图 2-3 所示。联邦联邦成员联邦成员对象对象对象对象计算机资料图 2-3 基于 HLA 的仿真系统的层次结构Figure 2-3 The hierarchy of simulation system based on the HLA运行支撑环境RTI（ Run-Time Infrastructure）实现了 HLA 接口规范中的所有服务和其它支持联邦成员互操作的函数，它在仿真系统运行过程中的作用就如同软总线，满足规范要求的各仿真软件及其管理实体都可以像插件一样插入到软总线上。各联邦成员和RTI 一起构成一个开放的分布式仿真系统343536 ，如图2-4 所示：联邦成员1联邦成员2联邦成员nRTI 接口模块RTI 接口模块RTI 接口模块运行支撑环境RTI底层通信支持系统（网络通信或共享内存方式等）图 2-4 基于 HLA 的仿真系统的层次结构Figure 2-4 The hierarchy of simu