计算机世界网-先进分布仿真中的标准化

先进分布仿真中的标准化

李革黄柯棣

01-5-17 下午 04:15:00

DIS标准的基础框架

DIS的核心在于连接各个独立的计算节点，建立一种与人的感觉和行为相容、时空一致的综合环境。这种连接必须遵循共同的网络通信服务、数据交换协议、算法和数据库。

图2给出了DIS标准开发的四个主要领域：互联、综合环境组件、支撑环境和演练组织与管理。与数据交换的互联标准同样重要的是对组织分布式仿真系统、运行仿真演练和建立支撑环境的过程进行标准化。如图2所示，演练组织与管理、支撑环境这两个领域也包括在运行结构中，为了取得互操作性，它们必须与核心标准同步开发，以保证标准的一致性和高效性。

图2 DIS标准开发的主要领域

DIS标准介绍

1．DIS应用协议

DIS应用协议定义了仿真应用和仿真管理之间交换的数据信息，即PDU，定义的主要内容包括：数据项标记、数据项的公共表示、数据项的PDU装配、PDU发送的时机和场合、对PDU的接收处理和必须实现的关键算法（如DR算法）等。

IEEE1278.1－1995版本定义的27个PDU分为6大类，即实体信息与交互类PDU、作战类PDU、后勤类PDU、仿真管理类PDU、电磁发射与激光导引PDU和无线电通信类PDU。由于DIS应用协议提供了各种基本的数据结构，可以方便地根据用户需求扩充和定义新PDU，其后续版本陆续增加了聚合级类PDU、环境类PDU、水声类PDU、实验类PDU等。

与此标准相配套的另一个标准为EBV－DOC（Enumeration and Bit Encoded Values），它给出了应用协议标准中所有枚举类型和编码的定义。

2．DIS通信协议

PDU定义了仿真应用之间计划的信息，而通信协议确保所用的介质、服务种类和协议满足性能要求。DIS通信服务定义于IEEE1278.2－1995标准之中，它充分利用了现有的网络协议，并同时提出DIS的特殊要求：

● 通信要求

包括PDU的服务要求和多点通信要求：PDU的服务要求包括最佳效果的多点通信和可靠的单点通信，多点通信要求包括广播式通信、多点通信和其他一些推荐的通信服务。

● 性能要求

包括网络带宽要求和通信服务质量（QoS）要求。

● 错误检测要求

3．DIS演练管理和反馈协议

大型、多地演练的规划、运行和监控是一个十分复杂的过程，远远难于网络通信自身的管理。在演练之前，需要采用电视会议和其他手段进行大量的人与人之间的通信，以确保所有参与者理解并同意演练目标，而且确保所要求的仿真应用、人员、通信带宽等资源可以及时到位。另一个费力的问题是配置管理，特别是包含异构仿真的情形。每个仿真应用都有各自的可调参数，如果要求重复演练，则必须记录下每一个参数。IEEE1278.3－1996标准为DIS演练的规则、设置、执行、管理与评估提供了指南。

4．DIS校验、验证和确认协议(VVA)

形成、采用并实现DIS适用的VVA方法和流程是定义支撑环境成分的焦点，同时建立逼真度特征和描述的标准分类也是VVA过程的有机组成部分。开发过程要确定模型、仿真应用和仿真器是否兼容的原则，也要根据DIS目的和目标来考察模型、仿真应用和仿真器的功能表示。IEEE1278.4－1998标准定义了DIS演练各个阶段的VVA过程。

5．DIS逼真度描述协议

IEEE1278.5标准为DIS潜在用户定义了一种方法来描述建模和仿真组件的逼真度。使用这种方法，建模和仿真组件能够连入实时仿真应用并达到应用目标所要求的逼真度。它采用面向对象分析和结构化分析/设计技术，将逼真度划分为DIS资源、逼真度领域、能力、实现、特征和描述六个层次。

6．DIS环境标准

仿真环境标准是在空军2851项目（仿真器数据库设施）下开发出来的，它提供了描述地形、纹理和动态模型的数据库格式军用标准SIF。

SIF标准包括三种数据格式：SIF/HDI、SIF/DP和GTDB（Generic Transformed Data Base）。SIF/HDI是用于在仿真器数据库设施（SDBF, Simulator Data Base Facility）和外部数据库生成系统或变换系统之间进行仿真器数据库交换的一套综合格式；SIF/DP 是用于采用SDBF内部二进制格式进行数据库交换的场合；GTDB是一个从SDBF输出产品的格式。

SIF标准实际上由美国军标1820和1821两个标准组成，它实际上定义了不用数据库系统之间格式变换的一种中间标准，它在使用过程中还要用到另一个美国军标2500，即国家图像传输格式标准（NITF, National Imagery Transmission Format Standard）。