联合仿真试验引擎事件调度服务研究与实现

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现代战争联合作战趋势的不断深入发展,单武器系统的测试和仿真结果无法全面地表达在现实中多武器系统协同条件下的作战效能。论文在多层次、多粒度、跨域防空导弹多武器系统联合仿真支撑环境的课题背景下,研究和设计了具有一定通用性的联合仿真试验引擎体系结构框架,并分别对仿真引擎的事件调度服务、时间同步管理和基于DDS的数据通信的实现方案进行研究。为解决联合仿真试验环境中离散事件仿真系统和半实物或实装实时仿真系统之间的事件调度问题,研究联合仿真试验引擎的事件调度算法,并设计和实现了支持事件实时调度的实时离散事件仿真引擎。论文重点围绕仿真引擎中的事件实时调度服务功能,提出了基于帧的实时离散事件同步算法,在联合建模与仿真环境(JMASE)离散事件仿真引擎的基础上增加实时事件调度服务功能模块,使仿真引擎能够以超实时或者实时这两种模式运行。为提升仿真效率和性能,在仿真引擎中实现了基于POSIX的事件多线程调度服务,并在事件优先级队列的基础上研究实现负载均衡算法,提高CPU使用率以及仿真执行效率,缩短总的仿真执行时间。最后通过实验对仿真引擎事件调度的功能检验:在超实时离散事件调度实验中,事件优先级调度能很好地根据优先级处理事件,多线程调度能够明显提高仿真的运行效率,负载均衡算法能够减少仿真时长,提高CPU的利用率;在实时离散事件调度实验中,仿真引擎在实时事件调度模式下正确执行事件的调度,帧溢出值满足实时调度的要求。论文研究成果为异构仿真系统加入联合仿真试验支撑环境的理论基础具有一定推动作用,在联合仿真试验引擎事件调度服务以及武器装备系统的联合仿真试验提供一定的参考和借鉴意义。
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