计算机仿真DIS技术.docx

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1、计算机仿真DIS技术分布式交互仿真（Distributed Interactive Simulation, DIS）是指用计算机网络将分布在不 同地点的仿真设施（如飞行模拟器、坦克模拟器）联结起来，通过仿真实体间的实时数据 交换构成时空全都的合成训练环境的一种先进的仿真技术。目前，DIS作为一种新兴的仿真 技术，被广泛应用于在大规模的多武器平台体系对抗仿真演练中讨论、评估和验证单武器 系统的性能，同时为武器系统的方案论证、优化设计、质量保证、鉴定定型也起到了重要 作用。分布式交互仿真的进展经受了三个阶段，即：DIS阶段、ALSP阶段、HLA阶段。而，基 于DIS标准的分布交互仿真系统的基本思想

2、是通过建立全都的标准通信接口来法律规范异 构的仿真系统间的信息交换，通过计算机网络将位于不同地理位置上的仿真系统联接起来, 构成一个异构的综合作战仿真环境。一、DIS系统的基础结构概念：（1）的集合来描述，对象可以是人或设施；这些对象之间通过一系列的大事产生交互 作用，一个大事可以对几个对象产生影响。（2） 仿真节点的自治性：DIS的仿真节点负责维持实体的状态，该节点在必要状况下还 有责任将消息传送给其他节点，可知他们任何可观测到的动作，全部的节点都有责 任解释和应答其他节点传来的与之有关的消息。大事通过仿真网络供应应全部与该 大事有关的对象，发生大事的仿真节点不需要了解其他节点受该大事影响的

3、状况, 大事所触发的计算有感知大事的节点自行完成。每个仿真节点是完全自治的，通信 合同允许节点加入或脱离仿真运行的同时，不影响其他节点之间的交互作用。（3） 采纳合同转换：在加入DIS仿真之前，各节点是依据自身的仿真合同独立运行的。 在将遵守不同仿真合同的仿真节点集成到DIS环境中时，需要进行合同转换，使节 点遵守同一个仿真合同（DIS合同）。合同转换包括坐标系的转换、角度辨识方法的 转换和不同参数及之间的映射等。（4）采纳通信：仿真节点之间的信息交换式DIS的核心内容，为了使仿真数据能够正确 传输，全部节点必需采纳相同的局域网合同。当前的DIS合同的通信标准只是一个 应用层的标准，即TCP/

4、IP的广播通信。二、DIS系统的体系结构树状结构树状结构（1）规律上的层次与物理上的网络互联结构结合：DIS系统的应用对象普遍具有递阶层次 性结构，这种层次结构在采纳分布式计算机网络时，直接对应的是下左图所表示的树状结 构。这种形式虽然充分表达了对象的层次信息结构，但这种结构有许多缺陷，假如通讯处 理任务加重，节点的自治性便会遭到迫坏。网状结构一般的，依据应用对象的地理分布状况，实行广域网和局域网互联的网络结构，以保 证节点的自治性。如上右图所示。对于网状结构，各节点之间的层次关系可采纳信息包地址和层次关系来保证。(2)采纳局部广播和点对点通讯相结合的通讯方式：假设每个节点所产生的大事都在网络

5、上 进行广播传输，那么不仅造成通讯资源铺张，而且增加了各节点滤除不相关信息的负荷。因 此，合理的通讯方式是局部广播域点对点通讯相结合。(3)引入接口处理器：引入接口处理器是为了完成节点纳入DIS环境后所增加的必要的处 理工作。进行同步处理或 事件修正以及进 行通讯处理。三、DIS系统的特征：(1) DIS的基础结构和实现方式的特点:接 口 处 理 器 的要 优 点C保持节点的自治性减少节点的处理负荷减少节点的处理负荷提高DIS环境的扩展性(2)基于技术特性的DIS所具有的特点：a、互操作性：互操作性指多个仿真模型相 互协调工作的力量，它在DIS中主要表达为实体键数据的交互力量。互操作形式DIS

6、的最 基本要求，相对于其他方面，这是讨论最深化的一个方面。这一点主要表达在以下两个方 面：1)标准的数据结构在DIS中，将分步仿真模型交互的数据分为假设干标准的类型，分别 对这些交互数据定义一系列标准的数据结构，即IEEE1278-1995标准；2)TCP/IP的广播通 信：如下列图。实体状方FW.开火屯,爆炸fW )TCP/IP广播通信b、可伸缩性:DIS的通用框架可以有效的是一个数目不断增长的并发动态实体的方针， 并且数目的增长不会引入对该体系的结构性修改。在DIS中，可伸缩性的困难同时现在网 络资源和计算机处理力量两个方面。D I S系统中数据交换的标准，定义的PDU掩盖了多东经90.种

7、仿真问题，包括仿真实体的状态、实体间的交互信息、演练的管理和掌握等。目前，DIS 采纳的最有效的方法是引入DR推算和PDU过滤两种方法：DDR算法推算过程，如下左图； 2)PDU层次化过滤：PDU的层次化过滤包括输出过滤和输入过漉，过漉包括五级,DIS演练 号过滤、PDU类型的过滤、实体类型的过滤、实体作用于的过滤和实体位置过滤，通过层次 过漉可以保证网络宽带和计算机资源得到有效的采用。c、时空全都性：和前二者相比，时空全都性是有人的感觉和行为来衡量的，因此较为 抽象、简单。时空全都性主要包括空间表达全都和分布仿真时间全都两个方面:1)空间全都 性：包括相容的环境数据库和统一的坐标系统；2)时间全都性：大跨度、高进度的时间表 达和递阶混合时间同步策略。仿真世界中的位 置是用一个右手 笛卡尔坐标系来 标注的，这一坐 标系被称作世界 坐标系虚拟仿真号驶内景实体坐标系的原点是实体的中 心，X正半轴指向实体正面， Y正半轴指向实体右侧，Z正 半轴指向实体底部。实体坐标系四、分布式交互仿真DIS技术的应用:汽车驾驶模拟器是一种能正确 模拟驾驶汽车驾驶的动作，获得实 车驾驶感觉的仿真设施，故其成为 汽车驾驶仿真系统。交互式驾驶模拟器要求促使汽车 驾驶模拟器的讨论和开发采纳分 布式交互仿真DIS技术。