分布式仿真技术篇1

关键词：交换分布仿真；通信技术；标准；研究

分布交互仿真技术在网络通信工程中有着良好的应用前景，而且对通信行业的发展有着促进作用，可以提高信息传输的效率，还要保证信息传输的安全性。分布交互仿真技术在军事领域中发挥着较大的价值，可以提高网络传输的效果，但是这项技术的应用时间比较不长，相关部门还没有建立完善的管理制度，这不利于对分布交互仿真技术进行管理与优化，限制了通信网络行业的发展，而且制约了通信技术的提升。在研究分布交互仿真技术时，可以参考国外的先进经验，将其更好的应用在军事通讯中，从而提高我国的军事力量。

1 分布交互仿真概述

分布式交互仿真是科技不断发展的产物，其在社会各个领域中有着广泛的使用，这项技术还需要借助计算机等设备，可以保证信息数据更快的传输，可以作为通讯工具，实现通信方式的多样性发展。我国对分布交互仿真技术的研究比较晚，所以这项技术与国外先进水平有着较大差距，为了缩小差距，提高我国数据通信水平，研究人员需要对分布式交互仿真技术的特点以及应用范围进行更好的研究，这样也有利于分布式交互仿真系统的推广。

1.1 概念

分布交互仿真是一种综合性仿真环境，它一般采用协调一致的结构、标准和协议，通过网络设备将分散在各地的仿真设备进行互联，其特点主要表现为分布性、交互性、异构性、时空一致性和开放性。分布交互仿真技术主要解决两个问题：一是使大规模复杂系统的仿真成为可能；二是降低仿真成本。

分布交互式仿真技术可以实时计算并生成一个反映实体对象变化的三维图形环境。通过计算机等设备，实验人员不仅可以“进入”这种虚拟环境（主要是视觉听觉环境），直接观察事物的内在变化并与其发生相互作用，还能通过开放式的中断处理来模拟各种随机事件，给人一种“身临其境”的真实感。

1.2 分布交互仿真的发展

在分布式交互仿真发展的早期阶段，通讯层和应用层是很难截然分开的。在应用层，为了能将实体的数据传给其它实体，每个仿真应用都为自己所生成的实体定义了一个结构或数据块，其中包括了传送实体信息所必要的数据定义。这样的数据可称之为“不规范的数据”。可以说，这种数据定义方式完全满足了实体间数据交换的需要，但缺点是每个实体的数据定义各不相同。每个仿真应用中不但要有本地实体的数据定义，还要有其它节点的实体的数据定义，才能在接到一个数据包后按照正确的格式来理解它。当网络中要增加一个新实体时，其它仿真应用中都要增加这一实体的数据定义。

1.3 分布交互方针的特征

分布交互仿真最大的特征便是没有中央服务器。分布交互仿真是严格的对等网络结构，在它里面所有数据传送给所有仿真应用，而数据的拒绝与接收依赖于接收者的需要。取消了中央服务器，分布交互仿真减少了由于一个仿真应用向另一个仿真应用传送信息的时间延迟。时间延迟严重影响网络仿真的实时性和有效性。举例说明，当一仿真应用向目标开火以后，被击中的目标必须尽可能快知道将要发生的军事行动，使其作出相应的防卫反应，通讯设备的延迟引入可能导致对方力量的加强，战场态势的变化。

2 分布交互仿真中数据通信的研究

随着信息技术为主的高新技术发展和广泛应用，计算机数据通信与网络技术得到前所未有的重视，它已成为分布交互仿真技术中的关键所在，这也是造成我国分布交互仿真技术与国外存在差距的主要原因之一。同时，由于我国没有分布交互仿真技术规范和标准，这使得我国的分布交互仿真技术研究存在多样、复杂以及多元化特征，因此就需要我们在工作中给予高度重视也探索。在目前的实时数据通信技术分析中，它主要包含了数据传输的准确性、及时性，数据发送的可行性、方便和快捷性，信息接收系统的智能性和自动化要求。

2.1 数据通信的应用现状

经过的一段时间的研究表明，分布交互仿真技术中实体的数量在不断增多，仿真性能和仿真优越性也发生了翻天覆地的变化，这就给接受领域的额工作人员大大的增加了负担，使得整个管理实体数量发生了一个瓶颈。此外，在这种交互方式中，我们需要满足人们在回路上存在的仿真需要，但是对事件驱动、时间驱动上存在的仿真问题则无需要给予过多的重视和分析。

2.2 实时数据通信协议分析

实施数据通信是基于网络条件下的计算机数据分析，它在应用的过程中是以网络通信部分和实现基础为标准的，它在应用中需要解决的问题就是如何将信息从网络的一个节点快速、准确的传递给另外一个节点，这个过程中是一个快速、及时传递的过程，它和人与人之间的交流一样，采用合理、简单的语言进行沟通无疑要比复杂的语言快捷的多。因此，在通信协议的制定中，它是针对网络通信为基础开展的，协议利用是否合理、科学和科学将直接关系到网络通信的实现，也决定着网络通信工作的开展。

在一个分布式交互仿真系统中，必须要以科学的通信标准进行控制。在目前的交互仿真系统中，常见的协议包含了TCP/IP协议，它在应用中是以传输控制协议、网络访问协议为核心，它已经广泛的被世界多个国家重视和认可。目前，HLA网关能转化各种协议使用的PDU类型：实体状态、开火、爆炸和碰撞，这些能够支持DIS的仿真器。HLA网关预定是以联邦对象模型（FOM）为依据的数据，它们放在设置文件中，且在运行时改变。另外RTI还提供询问、删除以及时间管理等服务。

结束语

分布式交互仿真技术有着广泛的应用范围，其可以在不同的条件下运行，在数据通信领域中应用分布式交互仿真系统，可以保证数据通信的质量，也可以通信网络的稳定性以及安全性。当前社会，经济发展比较快，社会中各行各业都对通信技术有着广泛的应用，对通信行业的服务水平有着较高的要求，相关技术人员需要对传统的通信技术进行改进，还可以提供更多的通信方式，这样才能满足不同行业的需求，才能保证网络通信发挥着更大的价值。

参考文献

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[3]赵代强，傅汝霖.基于VC++6.0的客房自动监控系统的设计与实现[J].计算机应用，2003（8）.

分布式仿真技术篇2

【关键词】计算机；仿真技术；发展；应用

1计算机仿真技术简介

随着计算机技术的发展，计算机仿真成为可能，使用专门的软件，借助多媒体技术可以给人身临其境的感觉。仿真技术的发展，很大程度上得益于控制工程技术的发展，在控制工程中需要使用计算机进行仿真实验。计算机仿真技术的应用能够加快产品开发周期，提高产品质量，提高工作效率，减少经费开支。

2计算机仿真技术原理

通常情况下，计算机不能够对外界信息进行认知，因此需要建立相应的数学模型来反映事物的本质特点。通过数学模型能够清楚地反映出研究对象的特点，通过模型转换，使用计算机算法等将数学模型转化成计算机能够处理的形式，也即建立仿真模型。仿真模型是计算机仿真的关键，再进行仿真实验，通过仿真实验对之前设置好的模型进行模拟，获得仿真结果。对仿真实验的结果进行评价通常采用反向验证和置信通道法。

3计算机仿真技术应用

随着信息技术的发展，计算机仿真技术得到了广泛的应用，改变着传统的生产生活方式。计算机仿真在交通工程、制造领域、教育领域等都得到了较好的应用。

3.1交通领域

人和车辆是交通的主要组成部分，要考虑安全的前提下，提高交通效果。交通安全仿真通过虚拟技术，增加各种诱发因素，进而对某一路段的交通安全情况进行评价。计算机仿真可以有效地对交通安全进性评价。仿真过程能够实现可视化操作，能够更加直观地进行分析，不同于传统的数值仿真。比如，对某路段进行交通安全评价时，传统的绝对数和事故率方法可以进行评价，还可以在虚拟环境中设置不同的交通工具，考虑人的行为感知的情况下，进行评价。

3.2制造领域

制造业是国家的第二产业，对各行各业影响深远，汽车制造是制造业的重要组成部分。实验课题难度大，成本高。计算机仿真可以很好地解决这个问题，比如对碰撞试验来说，通过建立相应的数学模型，可以对实验过程进行模拟。

3.3教育领域

使用计算机进行模拟仿真分析已经成为当前重要的研究方法，在教学模拟实验中，采用多媒体可以很好地提高教学水平。计算机模拟实验能够在相关实验设计思想和方法的指导下，改变传统教与学、理论与实践的关系，发挥研究人员的主动性。计算机仿真模拟可以加深对相关理论的理解，提高实验水平。

3.4计算机仿真技术在其他领域的应用

计算机不仅仅在交通、制造、教育领域得到大量应用，在军事领域、消防、音乐等领域均有较广泛的应用。通过计算机仿真，可以使用模拟驾驶器进行模拟，从而降低战机、战车、燃油的损耗，在进行军事武器研发时，可以缩短研发周期，降低研发成本。计算机仿真在消防中的应用，可以对现场的温度、空气流动速度、火荷载、逃生路线等进行模拟，从而提高应对突发事件的能力，提高设计科学性。

4计算机仿真技术的发展方向和趋势

4.1计算机仿真技术发展方向

网络化仿真。仿真系统开发兼容性不强、开始周期长，费用昂贵，难以实现信息共享，随着计算机技术和网络技术的发展，计算机仿真技术取得了较大水平的提高。利用网络技术的优势，可以实现仿真系统共享。系统的网络共享能够提高资源的利用效率，避免不必要的重复开发，减少科研经费。虚拟制造技术。虚拟制造技术发挥计算机仿真技术的虚拟现实技术的优势，使用计算机完成对产品的管理和控制，虚拟制造技术已经成为计算机仿真技术发展的重要方向。

4.2计算机仿真技术发展趋势

随着计算机技术和仿真技术的发展，仿真技术很好地解决了各学科发展中的问题，很大程度上提高了工作效率，更加形象直观地进行仿真实验，节约了产品开发周期，降低了开发成本，提高了产品质量。计算机软硬件性能得到了较大水平的提高，进一步促进了仿真技术的发展。仿真技术主要朝着面向对象的仿真建模、分布式仿真、智能仿真等方向发展。

4.2.1面向对象仿真建模发挥计算机的符号处理能力，可以提高人们对仿真对象的认知速度，与传统的人工建模有着较大的进步。面向对象的仿真建模，可以最大程度提高系统的建模能力。此外，面向对象的仿真建模操作难度小，更容易使用，可以发挥仿真技术的优势。

4.2.2分布式仿真分布式仿真将不同分布位置的计算机通过网络进行连接，形成时间空间相互祸合虚拟仿真环境。分布式仿真系统由几个子模型组成。部分是仿真系统中，主要有动态、静态数据分割技术、功能分割技术等。

4.2.3智能仿真在仿真的不同阶段引入知识表达和处理技术，可以缩短仿真建模时间，提高模型效率，帮助用户做出最优决策，及时修正模型，界面更加智能化，增加仿真系统的寻优能力。

4.2.4其他仿真一些仿真可以实现高度的可视化，对仿真过程进行形象展示，便于研究人员真实地对仿真过程进行分析，易于理解。动画仿真能够将声音、视图等元素加入其中，交互性更强。

5结语

计算机仿真伴随着其他学科的发展而快速发展，随着计算机技术的快速发展，计算机仿真技术很好滴解决了其他学科的问题。计算机仿真经历了从简单的原型到物理模型，再到今天的动态显示仿真过程，并可实现可视化操作。多媒体技术、人工智能、可视化等技术同仿真技术的结合，仿真技术的发展和应用将更加广泛。在不远的将来，计算机仿真技术在生产生活中会发挥更大的作用，促进社会经济的发展。

参考文献

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分布式仿真技术篇3

关键词：关键词：计算机技术 虚拟现实 计算机仿真技术

一、计算机仿真发展历史

仿真模拟方法可以追溯到1773年，法国科学家用仿真模拟的方法做物理实验，然而，第一个用这种方法做随机试验的人也许是美国统计学家E.L De forest，那是在1876年。比较早而且著名的蒙特卡罗方法使用者是W.S.Gosseet。他在1908年以”Student”为笔名时，使用了蒙特卡罗方法来证明他的t分步法；尽管蒙特卡罗法起源于1876年，但是直到约75年后，它才命名为蒙特卡罗法。其原因是直到数字计算机出现以前，这种方法在许多重要问题上不能运用。从1946年到1952年数字计算机在一些科研机构得到发展。

与今天的计算机相比，早期的计算机预算速度慢且不能存储任何东西。现在可并行计算机已成主流。自计算机诞生以来，性能的提高，几乎是每四五年提高100倍，每十年提高1万倍的速度持续发展着。

二、仿真的定义和分类

1.仿真定义

计算机仿真技术是以数学理论、相似原理、信息技术、系统技术及其应用领域有关的专业技术为基础，以计算机和各种物理效应设备为工具，利用系统模型对实际的或设想的系统进行试验研究的一门综合性技术。

仿真是在数字计算机上进行实验的数字化技术，它包括数字与逻辑模型的某些模式，这些模型描述某一事件和经济系统，在若干周期内的特征。

系统仿真是建立在控制理论、相似理论、信息处理技术和计算技术等理论基础之上的，以计算机和其它专用物理效应设备为工具，利用系统模型对真实或假想的系统进行试验，并借助于专家经验知识、统计数据和信息资料对实验结果进行分析研究，进而作出决策的一门综合性的和试验性的学科。

三、需求牵引 技术推动

相互推动

计算机技术作为一个独立的研究领域已有多年的历史，计算机仿真技术随着计算机科学技术的飞速发展，除了本身日趋成熟，并且或得了广泛运用外，目前正面临挑战。

“需求牵引、技术推动“是促使计算机仿真技术在近年内去得飞速发展的重要。计算机仿真的形成是当代科学技术飞速发展的结果。

计算机仿真技术首先可以以高效地处理科学数据和解释科学数据。其次，计算机仿真技术丰富了信息交流手段。

计算机仿真技术的形成推动工业发展、提高工业竞争能力的需要。

四、仿真软件

仿真软件的应用和定义

仿真建模软件系统，是为科研人员进行仿真实验提供支持的系统。如果在计算机上进行仿真实验必做一场军事演习，那么科研人员就是这场军事演习的指挥官，仿真建模系统则为这场演习提供场地和手段。他能为指挥官加工信息、预计结果和进行辅助决策。其用途非常广泛，经济价值极高。仿真软件是一项面向仿真用途的专用软件，他的特点是面向用户、面向问题。仿真软件一般是由模型和描述语言、翻译程序、使用程序、算法库、函数库、模型库、运行控制程序等组成。应具有建模、运行控制、结果处理以及相关的数据库等组成。

五、计算机仿真的基本理论

计算机仿真是由系统工程、现代数学方法和计算机技术相结合的新型学科。

计算机仿真是一种科学方法，科学研究通常有三种途径：理论推导、科学实验和仿真模拟。

计算机与数学学科的相互作用促进了进算计技术的发展。在本质上数学是计算机的灵魂。

在计算机仿真技术中引入人工智能技术，能够优化系统，做到有优化机制自动修改系统参数，并启动仿真模块，最终获得最优解，但在离散事件系统仿真重这种机制还处于研究阶段。

新技术的研究开发、利用，大大提高计算机的仿真软件的功能与性能，解决计算机仿真系统开发的软件瓶颈问题。随着以智能化、集成化、自动化、并行化、开放化以及自然化、为标志的计算机仿真软件新技术的深入研究、开发、利用，不仅是仿真软件的功能与性能迅速提高，而且有可能从根本上解决仿真软件生产率低下的问题。结合软件工程实践，探讨软件理论，有可能从理论弄清楚软件开发的复杂度，进而采取有效的测试进行控制，从理论与实践两方面解决计算机仿真系统开发的软件瓶颈问题。

六、计算机仿真技术的支撑技术

计算机仿真技术的支撑技术主要有分布式计算机仿真技术、协同式计算机仿真技术、沉浸式计算机仿真技术、基于网络的环境计算机仿真技术。

计算机仿真技术分布式，既是由于数据分布的需要，也是应用分布式计算环境进行并行计算，以达到实时显示目的的重要手段，分布式计算平台有互联网的异构机组成，包括高性能的SMP和DSM多处理器、工作站/PC机机群系统。

来自不同地区、不同学科的学者过去式通过出差或开会等方式进行交流的，现在，随着高速网络投入使用，采用多媒体技术支持下是、的CSCW技术可以达到快捷、高效协同工作的目的。

计算机仿真技术采用传统上为虚拟环境所装用的投影式显示设备，标志着这两个研究方向融合的发展趋势。由于沉浸式显示设备能使用户获得临场感，更有利于用户获得对数据的直观感受，有助于结果的分析。

七、仿真系统的作用和意义

随着军事和科学技术的迅猛发展，仿真已成各种复杂系统研制工作的一种比不可少的手段。尤其是在航空航天领域，仿真即使已是飞行器和卫星运载工具研制必不可少的手段。在研制、坚定、和定形全过程必须全面的应用先进的仿真技术。否则，任何新型的、先进的飞行器和运载工具的研制都将是不可能的。

计算机仿真技术在军事的应用是很广泛的，如运用交战模型进行的计算机仿真，新型武器装备发展过程中的仿真、部队作战训练方面的仿真、高层论证和规划计划中的仿真、军事作战理论和学术研究中的仿真、作战指挥和战争计划中的仿真，以及战后后勤保障的仿真等。

参考文献

[1] 尹建璋.《局域网组建实例教程》.西安电子科技大学出版社 2007-8-1出版.

分布式仿真技术篇4

关键词：计算机仿真；技术；应用；发展

1计算机仿真技术简介

计算机的仿真技术是一门新兴的综合性的技术，它运用专门的软件，再通过数字作为传播的介体传达给人们。因此，当人们通过计算机媒体进行浏览观赏时就能够有身临其境的感觉，可以自由选择角度。一方面，仿真技术的应用得益于控制工程和系统工程的发展，在控制工程和系统工程中逐步探索计算机仿真技术；另一方面，计算机仿真技术可以逐步缩短开发周期，在提高产品质量的同时减少损失，并大大降低人工成本，工作效率逐步提高，在节约经费开支等方面发挥巨大的作用。

2计算机仿真技术原理

一般情况下计算机是不能够直接认知和处理的，所以就要求能够建立一个能够反映研究又容易被计算机处理的数学模型，可以用下图来表示：通过了解观察，可以更加清楚地认识到我们所要研究的对象，我们还可以看出，首先，模型的建立。把我们所抽出来的系统用数学的表达方式表示出来。其次，模型的转换。模型转换就是针对上一步抽象出来的数学表达方式通过各种适合的算法以及计算机语言转换成计算机能够处理的形式，这就是通常所说的仿真模型。模型是计算机仿真的关键地方，实现了这个过程。再次，模型仿真实验。将之前得到的仿真模型输入计算机内，按照之前设置好的方案来进行仿真模型，获得仿真的结果。仿真实验是一个很简单的事情。但是，如何对仿真的结果进行评价，需要分析仿真的可靠性。有的专家在文章中提出了检验仿真结果可靠性的两种方法：仿真过程的反向验证法和置信通道法。

3计算机仿真技术应用

现在，计算机成为我们生活的一部分，计算机的广泛应用改变着传统的生活方式和交流方式，计算机加速了每个行业的发展，计算机的广泛应用为我们的生活提供了便利。

（1）交通领域。

交通是一个复杂的人机系统，交通是否安全，要充分考虑上述四个因素的作用和影响。交通安全仿真以虚拟现实技术的方法为基础。评价体系先建立虚拟环境，然后在这个虚拟环境中加入各种可以诱发事故的因素，最后再对某路段和某区域的交通安全水平施行全程的跟踪与评价。计算机的仿真过程是交通安全仿真及评价系统的核心。该仿真过程是一种可视化的仿真，与传统的数值仿真不同。例如，评价某路段的交通安全时，不仅用传统的绝对数法和事故率法来评价，还要考虑交通者的感知与行为。我们可以在这个虚拟的环境中，选择不同的交通工具，设置不同的交通环境，分别从交通者和第三者的角度进行事故的可能性实验及分析，最终实现对该路段的安全性评价。同时也是交管部门建设和完善交通设施的依据，是一种分析交通事故的新方法。

（2）制造领域。

汽车制造是机械行业的重要组成部分。大多实验课题具有难度大、实地成本高的特点。引入计算机仿真技术，可以有效缓解上述问题。针对碰撞实验，浙江大学研究所的詹樟松博士建立了乘员动力学响应的数学模型。在其他方面，汽车工程学院的熊坚利用仿真技术对汽车的制动过程进行了研究，一汽大众公司的姚革等通过仿真技术研究了汽车转向的轻便性问题。

（3）教育领域。

计算机模拟实验是这几年在计算机多媒体教学中增加的新领域，还可以根据需要瞬间建立模拟实验室。计算机模拟实验强调了实验的设计思想和实验方法，打破了教与学、理论与实践、课内与课外的界限，更加强调实验者的主动性。通过计算机的模拟，加深学生对思想、方法、仪器的结构和设计原理的理解，还可以练习实验技能，巩固知识，提高学生实验的兴趣和实验水平。现在，模拟实验已经变成现代化实验的重要手段。计算机模拟实验系统充分运用人工智能、控制理论和教师专家系统建立内在模型，利用可操作的仿真方式，实现了实验教学的各个环节。

4计算机仿真技术的发展方向和趋势

4.1计算机仿真技术发展方向

（1）网络化仿真。

随着计算机和网络的应用与发展，计算机仿真技术也在不断的提高。目前的仿真系统存在开发时间长、成本高、不能兼容，共享困难，可移植性差等问题。其次要利用网络技术实现仿真系统共享。系统共享在仿真系统的开发中及其重要。实现了网络共享，就可以避免社会资源的重复开发，还可以适当收费来补充开发成本。

（2）虚拟制造技术。

计算机仿真技术发展的另一方向是虚拟制造技术。虚拟制造技术是一种领先的制造技术。它运用计算机仿真技术和虚拟现实技术，借助计算机实现对产品的管理、控制一条龙。

4.2计算机仿真技术发展趋势

突飞猛进的计算机软硬件技术带动了仿真技术的飞速发展。近几年，仿真技术领域的新技术、新成果展示了良好的发展前景。

（1）面向对象的仿真建模。

与传统的人工建模相比有了很大的进步，它最大限度地调动了计算机的符号处理能力，加快了人们认识和转换仿真对象的速度。这种方法可以充分提升系统的建模能力。最重要的是，仿真技术容易掌握和使用，实际操作的技术人员可以利用仿真技术更好地为系统服务。

（2）分布式仿真。

分布式仿真是通过计算机网络联结分散在各地的仿真设备，构成空间与时间互相耦合的虚拟仿真环境。分布式仿真系统可以理解为由多个子模型组成的仿真模型。在分布式仿真系统中，这方面的现有技术包括：动态、静态数据分割技术，功能分割技术，避免通讯闭锁技术等。

（3）智能仿真。

在建模、仿真模型设计、仿真结果的分析和处理阶段，引入知识表达及处理技术，使仿真、建模的时间缩短，在分析中提高模型知识的描述能力，引入专家知识和推理帮助用户做出优化决策；运用智能仿真可以及时修正、维护辅助模型，实现更好的智能化人机界面，使计算机与人之间的沟通变得人性化，增加自动推理学习机制，从而增强仿真系统自身的寻优能力。

（5）其他仿真。

可视化仿真更加形象直观地显示仿真全过程，有效辨别仿真过程的真实性和正确性，而且结果也简单，方便理解。近期出现的动画仿真本质上也属于可视化仿真。将声音加入可视化仿真，就同时得到了视觉和听觉的多媒体仿真。而在多媒体仿真的基础上，植入三维动画，强调交互功能，又可以得到支持触觉、嗅觉、味觉的虚拟现实仿真。随着科技的不断发展，仿真技术将为人类更好的服务。

5结语

计算机仿真技术是在实际需要的引导下，在不断进步的计算机技术、多媒体技术等相关技术的支持下，融合了新的建模与仿真方法而逐渐进步发展起来的。计算机仿真技术的发展从简单的原型到物理模型逐渐发展到动态显示仿真结果再到现在的可视化交互仿真。以后随着计算机科学技术的迅猛发展，以及多媒体、虚拟现实、人工智能、面向对象法、可视化与图形界面等方面对仿真技术的显著影响，仿真技术的发展与应用都会取得优异的成绩。我们完全相信，计算机仿真技术在我们的生活中应用越来越广泛，对社会各行业的发展起到很好的促进作用，给生活带来更多的便利。

参考文献：

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分布式仿真技术篇5

关键词： 分布式网络；液压系统；仿真；B/S结构

中图分类号：TH137 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0210057－01

0 引言

随着计算机技术的迅速发展，计算机网络技术在我国工业各个领域不断深入应用，同时，基于分布式网络的仿真技术是目前仿真技术的进一步发展。开发出基于分布式网络的液压系统仿真软件不仅推动了我国液压系统的设计开发水平，而且适应了当前计算机技术发展的需求，是计算机网络技术不断发展的必然趋势。

1 系统需求分析

1.1 总体需求分析

液压系统仿真软件充分利用Internet技术，用户只需要利用此软件提供的公共运行平台以及应用系统提供的服务功能就可以完成需要的设计，而不必投入人力财力来构建自己的需要的运行平台和应用软件。专业人员、企业用户以及专家用户等可以随时通过网络在各个终端登录到该系统软件，访问系统软件中的资源，设计仿真液压系统、在线交流心得、共享资源等应用。设计人员可以将要求传达给仿真软件，软件根据要求对液压系统进行设计，并将设计结果传送给需求人员。专业人员可以将意见通过网络提交给网络服务器，并进行计算分析以及更新知识库等。这样用户的投资不但可以大大减少，更重要的是可以获得安全的、定制的、专业的解决方案，大大提高了工作效率。

1.2 功能需求分析

1）可移植性：系统可以运行在多种硬件平台以及操作系统上，用户可通过Internet访问该系统软件。2）容错性强：如果用户非法操作、输入错误的数据，以及输入不合法、不完整的数据，系统能够进行恰当的提示，保证系统能够稳定运行，具有很强的容错性能。3）友好的用户界面：用户界面具有友好、可视化和交互的性能，使非专业用户易学易用。4）可维护性强：易于维护，支持在线升级，能够适应快速变化的环境。5）较好的安全性：对于多个用户同时操作冲突、共享数据被大量分发与传递能够及时处理，具有很好的安全性。6）液压仿真软件具有的基本作用：可参照用户的需求将数据和模型分开管理，仿真软件参数的设置及修改可通过交互的用户界面进行，并排列相关的数据、参数；用户可以随机设置仿真的起始位置、终止时间及跨度值等基本信息；可以进行物理模拟运算，并将运算结果图解分析，准确快速的完成工作任务。

2 系统架构设计

应用程序设计的关键是系统的架构设计，本文根据目前的基于网络分布式应用程序结构提出了基于分布式网络的液压系统仿真软件。

目前，我国对网络的分布式应用程序的构架是采用两种混合结构，即C/S和B/S的混合结构[1]。B/S结构与C/S结构相比最突出的有点是对用户的客户端要求比较低，便于系统维护以及升级，适合于网络信息，更能满足当前网络发展的需求。基于以上原因，本软件在系统体系结构上采用B/S结构并基于Windows DNA模式，它具有逻辑层、表示层和数据服务层，这三个层自身具有单独的结构而彼此之间又互相联系。

表示层的功能是为用户提供界面，充分利用动态HTML、ActiveX控件以及IE等技术，在用户获取相关信息，并将这些信息传递到逻辑层上进行处理，数据自动化的操作在逻辑层和数据服务层完成，两个层次相互协同共同完成，再将处理完的数据传送给用户。查询、存储、处理以及维护数据在数据服务层完成。

3 主要功能模块划分

根据需求分析，对软件整体功能进行划分，按照各个功能进行自然的分割，形成独立而又相关联的类，这些相关联的类通过系统的协调来分担一个整体的任务。通过对对象类的参数规定，使仿真模拟的物理过程更直接、形象。以上的操作缩小了计算机模型和物理模型之间的距离，使仿真模拟的物理过程时间大幅缩短，提高了整体运行效率，便于系统的维护和进一步开发。

各功能模块如图所示。[3]这样的模块划分便于重复使用、管理和扩充。

1）用户信息管理模块：用户的信息主要通过此模块进行管理，并可对不同的用户访问区域进行设置，对用户进行安全管理，防止用户越权访问。2）专家信息管理模块：专家的相关信息集中在此模块进行管理，对不同的专家用户访问区域进行设置，以确保各专家的信息相对完整、独立。保证专家与信息库的紧密联系，为其能方便的更新、调整相关信息提供支持与保障。3）原理图管理模块：液压元器件的参数保存和管理等工作由该模块负责。根据开发任务的不同，由用户自己建立相关原理图数据库，以常见的回路模型为基础，开发一些具有独特功能和特点的回路模型，并存储起来，便于开发产品时及时调用。4）元件选型模块：通过此模块对所开发的系统回路进行分析模拟，若分析模拟通过要求，将根据所设计的回路在数据库中选择元器件，并将选择的结果进行排列整合，以清单的形式进行保存记录。5）数学仿真和建模模块：基于分布式网络液压仿真软件系统的核心是数学仿真和建模模块，该模块具有多种算法，具有交互数据、计算分析以及输出结果等功能。6）仿真输出模块：通过此模块的转化功能，将物理模拟过程进行记录分析，并将数据上传，在可视界面上显示出用户所需的结果。

4 总结

目前，随着计算机软件、计算机硬件技术以及网络技术的不断发展，软件仿真技术也向着基于跨网络的大规模分布式仿真方向发展。本文研究基于分布式网络的液压系统仿真软件，可以大大提高液压系统仿真的效率，减少人力财力及物力，适应现代化工业发展的需要。对于建立安全的、开放的、可移植性的网上液压系统仿真系统软件，具有十分重要的意义。

参考文献：

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分布式仿真技术篇6

【关键词】虚拟现实;协同训练;多用户;网络环境

【中图分类号】G434【文献标识码】B【论文编号】1009―8097(2010)04―0120―03

引言

在国际上,VR与仿真技术非常普遍与成熟。在远程协作的分布式VR与仿真系统方面,他们制定了一系列标准、协议和算法。在国外虚拟环境中的协同式训练系统也有研究,比较有代表性的是SecuReVi系统,它是利用MASCARET模型设计的虚拟环境中多人协同灭火的消防员训练系统,还有些远程医疗手术协作训练系统,这些系统多数是在研究阶段,成型产品极为少数。和一些发达国家相比,我国协同VR与仿真技术还有一定的差距,其应用也主要集中在军事院校和研究所,也取得了一定研究成果[1][2],特别是在分布式VR与仿真领域里,国内在这方面的研究也有所开展[3][4]。

由于教育培训软件的应用长期局限于平面的文字及图像表述,即使近年来动态图形图像表现形式大大提高了内容的表现效果,但仍无法真正满足人类视觉、听觉……甚至是感觉上的认同效应。因此,当前传统的CBT(计算机支持的教育培训体系,Computer Based Training)训练方式已在一定程度上无法满足高科技培训的需要,基于计算机虚拟现实仿真技术的协同式训练系统将视景仿真和协同工作的概念引入CBT中,它抛弃了传统的训练必须在真实的环境和场地下进行的观念;同时也克服了传统训练无法模拟某些现场环境的缺陷,如飞机上、地铁中、商厦里等,它使受训人员不用再冒着一定的危险、不用再在投入巨额的设备购买和场地布置的情况下就能参加训练。通过应用现代化的虚拟现实技术进行协同式训练系统的研发,将克服实际场地演练的诸多不足,不仅花费小,对环境没有污染,而且没有危险,是未来技能培训的主要手段之一[5][6]。系统在各种高危领域和应急处理场合有着广泛的应用,可应用于工厂企业、航空、地铁公司、社区、商店等大型场所的应急训练;还可用于部队演习;学校、研究所大型实验;网络游戏;远程医疗等。该系统的研究将推动计算机虚拟现实仿真技术的发展,促进了计算机科学在现实生活中的应用。本文以航空客舱乘务员应急处理训练为例,介绍基于虚拟现实的协同训练系统的设计过程、原理及关键技术的实现。

一 系统描述

基于虚拟现实的协同训练系统是一个综合应用虚拟现实技术、网络通信技术、三维图形图像技术和数据库技术设计和开发的一个虚拟仿真训练软件,具有在虚拟仿真环境中进行多用户协同操作和基于知识库的智能评判功能特点。系统利用三维技术构建各种虚拟训练场景(如飞机、地铁等),多个用户在这样的虚拟仿真环境中,通过网络进行文字和语音的通信、相互合作完成一个训练任务。同时,系统提供任务的知识库进行操作过程的正确性判断和提示,并详细记录各个用户操作过程,提供专家进行评判(如图1所示)。系统采用了视景仿真、多用户协同、知识库与匹配策略的技术,并在训练过程中具有多感知性、实时性、互操作性以及真实临场性的特征,可广泛应用于特定环境下一个团队通过相互配合,相互协作来有效地完成训练任务

在此系统基础上,加入具体应用的环境(3D场景),利用系统接口和核心功能设计具体应用的驱动模块,形成具体应用的系统。如进行飞机客舱火灾应急处理训练,系统将装入一个飞机机舱的场景和训练角色,多人通过网络、视景等多种交互方式协同地进行飞机客舱火灾应急处理,形成了某一特定应用的协同式训练的应用系统。

基于虚拟现实的协同训练系统主要有如下应用特点:

1 基于虚拟现实的协同式训练系统,通过模拟现场的实际情况,从而提高实际操作人员对各种实际环境的协同处理能力。系统尤其适合于模拟高危领域的操作训练,如火灾、地震、防恐等;

2 克服了传统训练中实景再现困难、场地特殊、人员调度复杂等环境因素,适合于飞机、地铁、闹市、商住大厦等情况较复杂地区的训练模拟;

3 降低对人员财物等的安全威胁,也便于人员时间上的安排与调度,减少人力、财力等各方开支,并且间接性地减少了对周围环境的污染。适合于要求团队组员同时在现场进行协同训练的场合,如远程医疗专家合诊、网络游戏;

4 利用计算机手段,实现训练模拟,运用多媒体的实现方式,提高人员训练热情和整体训练效果,因而也适用于原理或操作较枯燥的训练内容,如学校、研究所等实验仿真。

二 系统实现原理

整个系统实现由三层结构组成(如图2所示)。底层是操作系统与开发API组成的支撑环境,中间层是由核心程序与接口组成的系统平台,顶层是三维场景模型与系统功能驱动组成的应用程序。

系统平台主要由三维场景子系统、协同通信子系统和训练管理子系统组成。其主要特点:将多用户协同处理计算机模拟的理念,具体应用到行业技能训练的领域中,并在训练过程中,采用了视景仿真、协同、知识库的技术。

(1) 三维场景子系统

三维场景子系统是用三维造型来模拟现实训练环境的一种实时渲染图形系统。系统完成的主要模块有模型导入、运动仿真、场景设置、碰撞检测等。

模型导入利用功能强大的三维造型软件,如3DS Max,MAYA制作三维模型,纹理以及动画等,然后输入至训练场景中,具体包括:3D对象导入、角色导入、动画导入、材质和纹理的设置、坐标设置、比例变换等等。运动仿真是对场景中人和物体运动的一种数学物理描述以及控制,它包括各种运动类型,如走、跑、转身、站立、蹲下、取物等等。场景设置主要是提供改变某些场景的参数,改善视觉效果,便于观察和响应不同的训练要求,具体包括:灯光设置、视角设置、环境设置、特殊效果设置(如火,烟雾)、声音设置、纹理材质设置、动态对象的位置、方向和比例设置、坐标设置等等。碰撞检测主要是防止物体间的相互干涉以及作为某些事件的触发器,由检测类型和检测算法二大部分组成。检测类型主要有视线范围检测(LOS line-of-sight)、三脚架法(TRIPOD)、凸块检测方法(BUMP)。LOS、TRIPOD、BUMP的算法主要是加入按一定规则分布的线段矢量,计算与干涉物体的交点,距离,方向以及设置回调函数。

(2) 同步通信子系统

协作通信系统完成的功能由语音通信、场景同步通信二大部分组成。

语音通信主要提供学员之间相互协调联络的通信平台,也是协同训练中对讲、交谈等的语音工具。

这里语音通信部分主要采用点对点(也可组播)的语音通信,是针对一个点实现话音的实时采集、处理、播放,同时可与其它点进行可靠的网络语音数据传送和接收。对于前者,采用Windows MDK的低层音频服务,因为低层音频服务中的回调机制为我们提供了音频数据,设备驱动程序控制音频设备在后台完成录音和放音的具体操作,通过回调机制,我们又可以检测到什么时候用完一个数据块,并及时传送下一个数据块,从而保证了声音的连续,有了这种单机上的实时采集、回放功能后,接下来的工作就是在网络上传送语音数据。在点对点网络传输方面,选择基于无连接的UDP协议,UDP用户数据报协议能够向若干台目标计算机发送数据,接收发自若干个源计算机的数据。在采集话音回放之前,一方面将自己的语音传给网络,另一方面接收网络传来的语音,具体是利用Windows Socket API实现的。

场景同步通信主要提供多用户之间场景一致的功能,它由服务器、会话、用户、网络消息和分布式对象组成。

多用户服务器是基于客户/服务器技术,所有用户之间的通信必须通过服务器。一个用户与其他用户交互必须连接到一个会话上,一个用户同时只能连接一个会话,并且只能与连接到同一会话的用户通信。用户有二个参数,一是用户名,二是用户ID,一个客户在连接或产生会话前必须设置用户名。网络消息是用户之间通信的主要方法,这个消息类似窗口消息,可以在消息中附带数据。分布式对象是另一个用户间传送信息的机制,它相关于场景中某一个实体,且按照一定规则分布到所有用户机上,分布式对象是类的一个实例,它有自己的属性,需要时可以通过网络通信来更新。同步通信技术借鉴了国外的DIS(分布式交互系统)和HLA(高层架构)等技术。

(3) 训练管理子系统

训练管理系统主要是用于处理训练相关的信息,它完成的功能有训练知识库、实时跟踪记录、冲突解决机制等。

训练知识库主要包括训练数据库、训练规则和匹配策略。训练数据库主要有学员信息、课程信息、训练信息等等。训练规则主要有角色定义与分配规则、评判规则、记分规则,其中评判规则包括动作执行者、动作间的关系、施加对象以及次数等等。匹配策略主要是有序无序的匹配、规则树的遍历。

实时跟踪记录实际上是对学员的操作流进行管理的一个模块,它主要有触发事件、操作信息收集、发送与接收(操作信息)和记录器组成。

冲突解决机制主要是多学员在协同训练中发生操作冲突时的一种消除机制。其中简单的方法是加锁解锁、延时的方法,比较高级的有优先级和拥有权的处理。

三 系统应用示例

客舱火灾应急处理训练是利用协同训练平台开发的一个应用实例,主要是在模拟飞机机舱内协作完成灭火训练任务。这个训练任务描述如下:

客机平稳而正常地行驶着,乘客们安静地享受着舒适的空中之旅,舱内的乘务员出现在各自的位置上,此时,公共信息广播:此次航班由上海飞往北京,祝各位旅客旅途愉快。30秒后,前工作区的学员看到属于她的信息窗显示:附近有怪异的烟味,请速核查。并且她看到丝丝烟雾飘散。该学员先去查核哪里发生火情,确定是在壁橱的衣帽间,用手试探门的凉热,其信息窗口显示两级温度信息:门是凉的/门很烫手;该学员使用话机通知乘务长,并请求附近的乘务员速带灭火器材来协助,本人去驾驶舱拿应急斧,取来应急斧,在门上开一个小洞,来支援的乘务员拿海伦灭火器来了,对着洞口喷灭火剂,直至火灭,开门检查燃烧物,防止死灰复燃。最后把火灾的处理结果报告乘务长,由乘务长报告给机长。

该应用实例包括一个三维实例场景和一个实例驱动模型。三维实例场景就是飞机机舱、火、烟雾、角色及其他设施,驱动模型是具体应用的情节脚本,由灭火操作、协作规则、评判规则等许多事件构成的。应用实例系统主要界面如图3所示。

四 结束语

在网络环境和多用户视景交互的支持下,人们可以通过交互设备,利用听觉、视觉、触觉在虚拟的环境中协作完成训练任务,从而形成一套具有“视景”和“协同”特色的训练软件。本文主要描述了一个基于虚拟现实的多用户协同训练系统的结构设计、技术架构、网络通信和应用示例。随着基于虚拟现实技术的CBT系统正在逐步取代过去单机、单一任务的CBT系统,将给计算机培训提供一种崭新的系统训练方式,能使许多特殊场合的训练变得非常方便,同时极大提高培训的效果。本系统中设计的技术和方法希望对于其他分布式训练系统的开发具有借鉴作用。

参考文献

[1] 庞津津,戴述贾.分布式系统仿真技术研究及其实现[J].火力与指挥控制, 2001,(1): 37-40.

[2] 洪津,张万军,谢庆华,陈明宏,王永健.虚拟维修训练系统发展综述及其关键技术探讨[J].解放军理工大学学报(自然科学版),2000,(1):63-67.

[3] 王润岗,花传杰,唐科群,王艾萍.坦克车炮长协同训练仿真系统设计与实现[J].火力与指挥控制, 2008,(9):112-114.

[4] 袁海波,刘厚泉,吴雪峰.虚拟场景动态交互式可视化的研究[J].电脑与信息技术,2008,(6):7-9.

[5] 汤卫华,灭火救援协同战术训练探析[J].公安研究, 2007,

(1):46-47

分布式仿真技术篇7

【关键词】 电力系统 云计算技术 应用

对于网络技术的发展，云计算技术是核心技术，它作为一种新兴资源使用模式，影响着网络的未来发展，并改变数据访问、应用模式，实现高效、安全的应用交付[1]。在电力系统中，云计算技术的应用，为电力系统的运行、电力企业的办公等提供方便，应用前景广泛。

一、电力系统中云计算技术的应用

（一）电力系统的运行方式

云计算具有强大的存储与计算能力，可扩展性强，便利软件的开发、资源共享，在电力系统中得到广泛应用。对于智能电网而言，其利用通信技术与现代信息，对电力系统的发电、变电、用电等环节的数据采集、存储、传输等进行不断深化，以此使系统达到数字化的数据采集、自动化的生产、信息化的经营管理等。近几年，随着电力工业的改革、优化，电力系统不断采用分布式电源，电力系统逐渐向分布式空控制发展。

（二）在信息处理方面的应用

将云计算技术应用于电力系统，利用智能云，拆分电力系统内网中庞大的计算，使其形成比较小的计算块，然后通过多台的服务器对其进行处理，并向客户反馈处理后的结果。通过这种方式，便可实现在极短的时间内，智能云对巨大信息的处理。此外，利用云计算，实现资源的共享，方便员工的信息利用与工作开展，而计算能力的强大也方便了系统中各种复杂的计算问题的解决，优化了系统控制。

（三）电力系统潮流计算

通过电力云的应用，可提高电力系统运行的潮流计算速度，优化潮流计算方法。利用最优潮流并行算法，在进行计算预想事故时，可对预想事故进行分组，将分为多个不同的组别，然后分配给不同的处理器，对其进行分析。同时，还可利用于牛顿法的并行潮流解法，通过分解、协调等技术手段，协调分类系统中出现的问题，将问题分解为多个子问题，通过多个处理器对其进行计算求解，通过这这种方式，提高了计算速度，对需要处理的预想事故数目进行准确的计算。

二、电力系统中云计算技术的重点

（一）海量数据管理技术

由于云计算平台为大量用户提供支持，而每个用户都有自己的数据，因此在系统内会产生海量数据。研究云计算在电力系统中的应用，根据电力系统与云计算自身的特点，合理优化应用技术。在电力系统仿真计算云环境下，数据的检索、存储、管理技术系统运行的关键。利用数据库、选择合适的分布式文件系统，可有效解决灾难数据恢复、数据分布式检索等问题。

（二）仿真数据安全技术

在系统运行中，为了确保数据安全，需要认真研究数据管理、用户管理、资源认证、权限管理等技术，确保电力系统仿真数据的安全性、完整性。因此，在系统运行中，云计算技术应加强对数据的保密，提高仿真数据的安全性，可通过数据加密技术，利用华为技术公司的IaaS层资源管理软件，使数据安全问题的到有效解决[3]。

（三）大规模分布式计算技术

在电力系统中，对于大规模分布式仿真技术的应用，包括仿真任务的动态分配、仿真时间的准确评估、仿真任务的优先管理等。在云环境下，对电力系统的仿真技术属于密集型与计算密集型应用，其数据的调度、技术需要遵守“就近原则”，充分利用计算资源，并降低数据的获取时间，使单个仿真任务性能得到最大限度地提高，优化云仿真系统的总体性能。

（四）一体化数据管理技术

对于云计算在电力电力系统中的应用而言，在系统的多级调度中，采用一体化数据管理技术与模型。在目前的的数据模型中，一般采用EICCIM国际标准，并用国网E格式规范数据交换，而对于计算输入数据而言，可采用BPA和PSASP兼容的模式。

三、结语

云计算作为一个新技术，各领域的应用还处于初步阶段，云计算技术的应用与技术发展还有待提升。云计算技术在电力系统中应用，为电力系统的运行提供了保障，电力云的提出与构建，对电力系统的计算、存储、信息交换带来影响，通过对信息资源的整合调度，为电力系统的运行、企业办公、计算等带来改变，提供了系统的存储、计算能力，使电力系统的整体性能得以提高。

参考文献

[1]杨旭昕，刘俊勇，季宏亮等.电力系统云计算初探[J].四川电力技术，2010，33（3）：71-76

[2]赵俊华，文福拴，薛禹胜等.云计算：构建未来电力系统的核心计算平台[J].电力系统自动化，2010，34（15）：1-8

分布式仿真技术篇8

[关键词] HLA；OPNET；Simulink；光电着舰引导；仿真；数据链

概述

与陆基飞机的着陆相比，舰载机在航空母舰飞行甲板上着舰更为困难。在航空母舰上配置着舰引导系统是保障舰载机安全、高效使用的前提。基于多种光电传感器的着舰引导系统是一种有效途径，并在美、法等国成功实现了研制和装备。光电着舰引导设备是以高精度激光测距/跟踪仪、高分辨率电视CCD和高灵敏度双波段红外热像仪为基础设计的多传感器一体化光电引导技术。该技术使用激光测距/跟踪仪完成着舰飞机的距离、方位角、高低角的精密测量。

航空母舰全天候着舰引导控制系统原理结构如图1-1所示。

本论文利用HLA思想结合matlab和opnet仿真平台对光电着舰引导系统及引导数据链进行仿真，设计光电着舰引导仿真系统，并与已有的航母甲板运动仿真系统和飞行仿真系统交联，构建光电着舰引导飞行控制仿真验证系统。

1.光电着舰引导仿真系统设计

光电着舰引导仿真系统设计采用分布式仿真体系HLA构建。HLA按照面向对象的思想和方法来构建仿真系统并划分仿真成员，构建仿真联邦。

根据仿真需求，将本文仿真系统的任务想定为如下情景：

舰载机到达离航母8n mile处，光电着舰引导系统测得飞机的方位角、仰角以及距航母距离，通过引导数据链送至舰载机任务系统，由飞机飞行控制系统引导飞机至离航空母舰0.75n mile处，使飞机进入光波束助降的人工着舰引导区。

根据想定，仿真系统主要由四个联邦成员组成：光电着舰引导仿真分系统、引导数据链仿真分系统、航母甲板运动仿真系统、飞行仿真系统。具体的联邦结构图如图2所示：

其中，光电着舰仿真分系统采用matlab simulink平台仿真设计，采用RTW工具箱构成实时仿真系统，并采用matlab_HLA工具箱与HLA RTI交互。

引导数据链仿真分系统采用opnet平台仿真设计，采用opnet_HLA接口与HLA交互。

2.光电着舰引导仿真模块设计

光电着舰仿真系统主要完成如下功能：

（1）能够通过以太网与航母运动仿真系统以及舰载机运动仿真系统配合使用，接收和处理来自航母运动（包括纵摇角、横摇角、艏向角等信息）和舰载机运动仿真系统（包括相对舰船距离、运动速度等信息）的数据；

（2）仿真激光测角、测距性能，形成着舰引导方位偏差信号、下滑偏差信号、距离信号；

光电着舰仿真系统主要包括两个单元：外部数据接收与处理模块、 激光设备模拟模块。外部数据接收和处理模块不断接收由××型舰航母运动仿真系统传递的舰体运动信号（包括航母的纵摇角、横摇角、艏向角等信息），对影响舰载机着舰的相关信息进行汇总和处理，再将处理后的信息直接传输至激光设备模拟模式，信号处理模块对舰体运动信号及制导信号进行分析处理,得出舰面设备发送过来的数据,通过坐标转换等运算，计算得到飞机着舰所需要的各个数据，包括当前下滑飞行的方位偏差、仰角等信息，形成着舰引导方位偏差信号、下滑偏差信号，最后将相关信号信息通过905数据链仿真系统传输至飞控计算机或在显示屏上显示。

光电着舰仿真系统采用Matlab/Simulink工具箱开发，并利用MATLAB的实时工具箱RTW（Real-Time Workshop）实现控制任务， RTW采用专用的实时内核代替WINDOWS操作系统接管实时控制任务，可将Intel 80x86/Pentium计算机或PC兼容机转变为一个实时系统，内核任务换行的最小周期是1ms，可以满足仿真的实时性要求。RTW使用外部模式用于实现Simulink模型框图与外部实时程序通讯。使用外部模式，用户可以通过Simulink模型框图对外部程序进行实时参数调整，或通过Simulink提供和各种显示模块对外部程序进行实时监视。

光电着舰仿真系统与其它系统的数据交互采用matlab_HLA工具箱与HLA交互。

3.引导数据链仿真分系统设计

引导数据链仿真分系统采用opnet平台仿真设计，采用opnet_HLA接口与其它模块交互。

3.1引导数据链opnet仿真实现

OPNET 网络仿真工具采用离散事件驱动的仿真机制，允许用户使用有限状态机（FSM,Finite State Machine）开发自己的协议。用户建模时采用进程、节点、网络三层建模机制。其中最底层为进程模型，它以有限状态机来描述协议，用于模拟单个对象的行为；其次为节点模型，由相应的协议模型构成，反映设备特性，通过它可将进程模型中的对象互联成设备；最上层为网络模型，用于将设备互联组成网络。

引导数据链仿真节点模型包括数据发送节点和数据接收节点，其中数据发送节点如图3所示。其中tx-gen模块产生数据链数据包，radio-tx为无线发射机，ant-proc为天线控制模块，ant-tx为天线模块。

3.2 HLA接口

为了最大限度地减少用户利用OPNET进行基于HLA分布式仿真的工作量，OPNET提供了一个 HLA接口，用户只需要在仿真场景中加入该接口就可以将OPNET作为一个联邦成员加入到HL A联邦中。如图4所示为OPNET HLA仿真接口在数据链仿真中的作用

4.结束语

本文基于分布式交互体系HLA结构，利用matlab simulink工具箱、matlab RTW工具箱、matlab HLA接口工具箱以及opnet仿真平台，对光电着舰引导仿真系统进行了设计，可用于激励已有机载飞行仿真系统，构成人在环的半物理仿真试验系统，满足进行着舰飞行仿真试验的相关要求。

参考文献：

[1]刘强,匡镜明,王华. 基于HLA的分布式军事通信网仿真[J].计算机工程,2006,32(12).

[2]OPNET Technology lnc．HLA User Guide [Z].OPNET Modeler Document , 2003-04.

[3]姚馨,程安潮,詹雪冰等. 基于HL A的军事通信网规划与优化通用仿真平台[J]. 计算机工程,2006,32(8).