hla.txt

解释绑定的原理

 数据分发管理  13  通过对路径空间和区域的管理，提供数据分发的服务，使成员能有效地接收和发送数据 
其他  其他支持服务  29  是对于实现六大基本服务的支持，可完成联邦执行过程中关于名称及其对应handle之间的相互转换，并可设置一些开关量 

RTI按HLA的接口规范标准进行开发，提供了一系列用于仿真互连的服务，是HLA仿真系统进行分层管理控制、实现分布仿真可扩充性的支撑基础，也是进行HLA其它关键技术研究的立足点。作为HLA进行分布仿真的支撑系统，RTI是实现HLA的核心，对运行过程中动态信息的管理和集成提供有效的支持。 
根据调用关系，RTI软件被分为两部分。一部分被包装成RTIAmb类，定义和实现联邦成员所需的与RTI通讯的接口，由联邦成员主动调用；另一部分被包装成FedAmb类，定义和实现RTI所需的与联邦成员通讯的接口，由RTI回调使用，根据具体的联邦仿真应用开发，完成相应功能。 
在RTI的六种管理服务（见表）中，数据分发管理和时间管理实现的难度最大，最为复杂，对整个系统的影响也最大。 
为了减少网络开销， HLA规范中描述了数据过滤的机制。具体来讲有两种：即基于类的数据过滤和基于值的数据过滤。在HLA的框架下，支持数据过滤的基本概念是路径空间（RS），它是一个多维的坐标系统。路径空间实现的基本原理是首先将路径空间分区，分区以后就可以通过计算获得对象及交互类对应的区域所在的区。目前路径空间的实现方法主要有网格法、保护区法、基于接收方的过滤机制RBF等。 
时间管理服务的目的是保证RTI能在适当的时间以适当的方式和顺序将来自成员的事件转发给相应的成员。时间管理控制各盟员在仿真时间轴上的推进，时间推进必须和对象管理相协调。从支持互操作性的角度出发，RTI的时间管理（TM）应被设计为综合集成框架，可以支持联盟内多个盟员之间不同的时间机制。一般说来，时间管理功能的实现还必须和对象管理OM及数据分发管理DDM相协调，以便使得发送给盟员的数据的逻辑正确（如呈现某种时间序）。作为支持互操作的综合集成框架，时间管理在以下两方面还有待研究：满足仿真应用的实时性要求；维护由可互操作的仿真实体组成的分布式系统的时空一致性（包括高精度时钟同步）。 

4、 HLA联邦开发运行过程（FEDEP）模型 
为了指导HLA联邦模型的开发，促进HLA的应用，美国国防建模仿真办公室提出了HLA联邦模型的开发和执行的标准过程：FEDEP（Federation Development and Execution Process ），使联邦模型的开发过程实现标准化。这个HLA联邦模型的开发和执行过程如图所示: 

开发HLA模型的标准过程 

每一阶段的工作内容为： 
1 定义联邦目标：联邦的发起人与开发者就本联邦应达到的目标取得共识，完成“想定”并形成文档。 
2 开发联邦概念模型：开发联邦有关的“真实世界”的仿真模型，以“仿真对象”和“交互”描述功能。 
3 设计和开发联邦：完成所有的开发工作的确认，完成联邦对象模型（FOM）表。 
4 集成和测试联邦：完成联邦的所有开发工作，并进行测试。 
5 执行联邦并分析结果：执行联邦，分析仿真结果，并反馈给发起人。 

5、 研究的问题 
HLA联邦开发运行过程（FEDEP）中个模块的具体实现 
RTI软件结构与实现技术 
DDM(data distribution management )算法的研究 
RTI中网络通信的研究 
RTI的性能测试与评估 
一致性技术的研究 
RTI互操作性的研究 
DIS/HLA转换升级问题 
dis/hla数据分发机制研究 
记录与回放问题研究 
HLA与网格计算的结合 
HLA与MAS(multiple agent system)的结合 

6、 实现的方案 
1 利用文档规范及现有资源自主实现RTI的各个接口，搭建自己的开发平台。 
HLA 接口规范虽然定义了RTI 应该实现哪些功能提供哪些服务，但是HLA 标准并没有规定这些功能和服务的具体实现方式，因此RTI 软件的开发者可以自由选择不同的实现方式（包括不同的网络拓扑结构、进程模型、时间管理算法、数据分发算法等）来实现他们的RTI 软件。由于目前并没有开源的产品，所以为了更好地实现个性化功能，可以采取这种方式，但开发周期长，难度很大。 
2 使用现有的开发平台 
目前有很多研究团体和个人致力于开发RTI软件，现有较为典型的RTI软件包括DMSO RTI，pitch公司pRTI1.3、pRTI1516，MAK RTI套装产品，LabWorks套装产品，国内的有北京航空航天大学的DVE_RTI，浙江大学的CADRTI等等，这些平台各具特色，使开发周期缩短，难度降低，但由于各开发平台通用性不强，性能参差不齐，在实际应用中也存在很多问题。 
我个人认为应该立足于现有能提供二次开发功能的平台，结合实际项目进行开发研究，在这方面清华大学的基于网格技术的分布仿真支撑平台(GRASP)是一个很好的例子。而要求快速开发则采用MAK RTI或pRTI与LabWorks的结合都是不错的方案。其中MAK包含了： 
MAK VR-Forces v3.7灵活的使电脑产生效力的工具包 
MAK VR-Link v3.9.1 HLA 和 DIS的网路工具包用於模拟和虚拟现实的应用程式 
MAK Stealth v5.2a提供输出3D观察HLA或 DIS(GeographicInformation Systems) 视窗 
MAK PVD v2.7提供即时2D模拟观察 
MAK Data Logger v3.9a易用的模拟记录和回放系统 
MAK RTI v2.2高性能的即时讯息RTI 
MAK Gateway v4.1.1连结 DIS 至 HLA的网关 
它们提供了一个完整的可视化的解决方案 

而LabWowks 和pRTI是服务于FEDEP的最先进的仿真平台软件，利用LabWowks 、pRTI和特定的实体建模工具软件，能实现FEDEP的工作。LabWorks有四个基本模块： 
1　OMDT PRO ：实现HLA对象模型（SOM -仿真对象模型、FOM -联邦对象模型）的自动化设计。 
2　FedProxy：生成可直接运行的HLA联邦成员，测试HLA联邦成员。 
3　OMni：实现HLA联邦成员和RTI的集成。 
4　FedDirector：实现HLA联邦由产生到退出的全生命周期的运行管理。 

　　　　具体的开发方案为: 
1. 利用OMDT PRO 实现HLA对象模型（SOM -- 联邦成员模型、FOM -- 联邦对象模型）的设计，并利用OMDT PRO自动产生代码的功能，生成SOM、FOM的C++/JAVA模型代码，生成联邦运行的FED文件。 
2. 利用FedProxy将OMDT PRO生成的FOM、SOM变成可直接运行的HLA联邦和联邦成员，测试HLA联邦成员的接口和互操作的正确性。 
3. 经过FedProxy的测试证明测试HLA联邦成员的接口和互操作的正确性后，就可以在OMDT PRO自动产生的代码基础上实现联邦成员模型SOM的实体动力学模型开发。开发SOM的实体动力学模型有多种方式：利用动力学建模工具MATLAB/MATIXX实现或自行编写模型的C++/JAVA代码。将开发成功的SOM实体模型编译、连接成执行程序即可运行于HLA的RTI环境中。 
4. 为了监视和管理联邦的运行，利用FedDirector可以实现对HLA联邦成员的运行状态和联邦的运行流量进行监视。 
5. 联邦成员的移植：将来自不同联邦的联邦成员集成为新的联邦，实现新的应用，这在HLA应用中是非常常见的情况，也是HLA原始思想的要求。要实现方便快捷实现联邦成员的移植，利用Omni可以实现。Omni利用映射的思想，使联邦成员的移植问题变得简易快捷，经过Omni封装的SOM拥有即插即用的功能。 
其应用系统的总体结构如下图 


７、思考 
现有大规模仿真系统(HLA)存在资源利用率不高、仿真规模有限等与设计构想方面的差距。更好的算法以及网格技术(OGSA)，智能代理技术等新技术的引入将会极大促进HLA的发展，但同时也会带来更大的技术挑战。如何将这些技术更好的融合在一起，使其发挥更大的效率，这是需要我们进一步思考的问题。