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

任务空间的概念模型CMMS

任务空间的概念模型（CMMS）是对真实世界权威性的第一次抽象，它对特定任务领域实体间的活动和交互给出了层次化的描述，同时它提供了知识获取的通用框架。CMMS用于解决各种真实世界中系统在建模与仿真中的表示问题，它是实体和交互描述的标准。任务空间概念模型为作战人员、条令开发人员、教练员、C4I开发人员、分析人员和仿真开发人员提供了通用的视点，是他们之间进行通信的媒介。

美国国防部1997年2月发布的“任务空间概念模型技术框架”详细定义了任务空间概念模型的组成部分、技术框架、知识存储和相关的开发支持及应用工具。

HLA标准

HLA的核心由3个互相关联的部分组成：HLA框架与规则、运行时间支撑系统RTI(Run Time Infrastructure)接口规范和对象模型样板OMT(Object Model Template)。2000年9月生效的IEEE1516系列标准分别对这三部分进行了标准化。

1．HLA框架和规则

HLA框架和规则定义于IEEE1516标准中，它给出了HLA采用的术语、系统的组成和一套规则。HLA规则分为五条联邦（Federation）规则和五条联邦成员(federate)规则。

2．HLA接口规范

IEEE1516.1标准定义了联邦成员和RTI之间的功能接口。RTI类似于分布式操作系统，它通过130个调用接口把联邦成员有机地连接起来。这些调用功能可以划分为六类：联邦管理、声明管理、对象管理、所有权管理、时间管理和数据分发管理，另外，还包括支持这六类管理的其他服务。联邦管理用于对联邦执行的整个生命周期的活动进行协调。声明管理用来建立联邦成员要公布和订购的对象属性和交互。对象管理支持对对象的属性以及对象产生的交互进行建立、修改和删除。所有权管理允许联邦成员动态地转移对象属性的所有权。时间管理用于控制联邦时间和联邦成员时间的推进，它支持具有不同时间推进机制的联邦成员，它与对象管理服务一起保证联邦内信息按因果关系提交给各联邦成员。数据分发管理允许联邦成员规定它发送或接收数据的分发条件，以便更有效地分发数据。

3．对象模型样板

IEEE1516.2标准定义了仿真中的对象、对象属性和对象间信息交互的格式和内容。HLA中的联邦对象模型FOM和仿真对象模型SOM就是通过OMT来描述的，FOM对HLA联邦中联邦成员之间的共享信息及其交换条件进行了描述，它包括被共享的对象、属性和交互作用。SOM是单个联邦成员中的对象模型，它描述了联邦成员中所有对象的属性和关系，从而提供了判断联邦成员是否适合联邦的方便而标准的方法。FOM/SOM是一种建模的标准化技术和方法，它便于模型的建立、修改、生成与管理，便于仿真资源的重用。

数据标准

模型与仿真的有效性和适用性是建立在标准的、经认证的数据基础之上的，数据的标准化有助于提高和促进国防部门之间的信息交换。数据标准用于建模、仿真和C4I领域共享数据的标准化，它要给出权威的数据源、建立标准的数据交换格式（DIFs，Data Interchange Formats）、提供VVA过程和工具并建立数据安全政策。

数据标准种类的定义包括建立数据元、数据库结构、访问程序、系统通信、数据维护与控制等标准。该标准种类包括：开发与维护命名标准、数据元表述标准、数据VVA过程标准、数据建模标准、标准查询语言和其他相关的数据库及数据可视化工具的软件标准，以及数据转化方法的标准等。

美国国防部在1997年2月发布的“建模与仿真数据工程技术框架”用于指导建模与仿真领域中的数据工程实践。

自然环境标准SEDRIS

仿真与建模主计划中第二个目标是为自然环境提供及时和权威的表示。它包括地形、海洋、大气和天空的三维表示。SEDRIS为综合环境数据库之间进行确定而损失最小的数据交换提供了统一和有效的机制。SEDRIS由数据模型、API接口和相应的软件工具组成。

数据模型提供了一种手段来定义建立综合环境所必需的数据元素及其关系，它采用了面向对象的方法来表示真实环境。SEDRIS数据模型可划分为几何、特征、图像、拓扑和数据表五个基类，目前包括332个数据类;API接口提供了对数据模型的访问，它将数据库产生系统与数据交换介质的数据结构分开；软件工具通过SEDRIS API接口来检查、校核和浏览SEDRIS传输。

SEDRIS标准包括数据表示模型和数据编码标准。数据表示模型给出了数据模型的描述，数据编码标准给出了数据的编码和枚举类型，为HLA对象模型数据字典的扩展提供了坚实的基础。

（网页编辑：黄楚川）