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文檔簡介
1、雷達體制種類繁多、分類方式復(fù)雜,因此在雷達系統(tǒng)仿真中,雖為類似的雷達功能模型,卻往往需要編制不同的實現(xiàn)代碼,模型可重用性并不強。標準化建模就是分析和提煉不同仿真條件下雷達系統(tǒng)仿真對象的共性功能模塊,建立層次化、多粒度對象模型體系,并以此構(gòu)建通用仿真框架,達到簡化仿真復(fù)雜性目的。雷達系統(tǒng)仿真所涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括:仿真對象間通信、分布式仿真控制、仿真對象間數(shù)據(jù)驅(qū)動、對象接口代碼自動生成、并行仿真算法或結(jié)構(gòu)等。這些關(guān)鍵技術(shù)都是圍繞仿真對象間的
2、互連互通、仿真效率、仿真模型規(guī)范等核心問題展開的。
本論文以雷達系統(tǒng)為主要研究對象,在深入分析雷達原理的基礎(chǔ)上,采用系統(tǒng)仿真手段對雷達系統(tǒng)展開對象建模、仿真框架、模型標準化與互操作、并行仿真技術(shù)等方面研究性工作,旨在通過對基于對象模型的雷達系統(tǒng)仿真建模方法的研究,建立一種標準化和通用化的雷達建模仿真框架;通過對雷達對象模型間的互操作研究,建立一種基于消息傳遞的仿真對象間接通信模型,并建立一種基于數(shù)據(jù)中心間接傳遞成員數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)驅(qū)
3、動模型;通過對分布式結(jié)構(gòu)下雷達系統(tǒng)仿真成員調(diào)度控制的研究,提出一種雷達仿真引擎;通過對雷達仿真模型并行結(jié)構(gòu)的研究,在多核處理器共享內(nèi)存結(jié)構(gòu)下建立一種多數(shù)據(jù)鏈路處理模型,在分布式節(jié)點計算結(jié)構(gòu)下建立一種多節(jié)點并行任務(wù)最優(yōu)分配模型。并行仿真模型的建立可以提高仿真系統(tǒng)效率。論文的主要貢獻歸納如下:
1.標準化仿真框架
從系統(tǒng)建模和模型標準化角度,將雷達系統(tǒng)抽象表示成一種層次化多粒度體系框架,包括:應(yīng)用層、系統(tǒng)層、部件層、組件
4、層、公用算法層、支撐層。框架可以提高雷達系統(tǒng)模型的通用性、易重用性。采用對象模板定義仿真模型,通過模型轉(zhuǎn)換和代碼自主生成提高仿真系統(tǒng)效率。對象模型部件采用通用化結(jié)構(gòu),解決了部件內(nèi)部構(gòu)造和外部交互的問題。
2.雷達系統(tǒng)仿真進程間通信服務(wù)模型
在分布式結(jié)構(gòu)下提出一種基于消息中心間接通信的雷達仿真進程間通信服務(wù)模型,建立消息定義文件模板和進程并發(fā)訪問控制策略,用以解決仿真成員間的互操作和通信。
3.雷達系統(tǒng)分布式
5、仿真控制算法
提出一種基于消息服務(wù)中心(Message Service Center,MSC)和運行監(jiān)控中心(System Console,SC)兩層控制結(jié)構(gòu)的雷達仿真引擎和消息傳遞算法(Message Passing Algorithm,MPA),用以解決雷達系統(tǒng)分布式仿真調(diào)度控制問題。
4.數(shù)據(jù)驅(qū)動模型及接口代碼自動生成
提出一種系統(tǒng)仿真數(shù)據(jù)接口歸一化方法,建立仿真成員數(shù)據(jù)接口描述規(guī)范,分層次定義仿真數(shù)
6、據(jù)描述信息,用以解決仿真成員數(shù)據(jù)模型驅(qū)動問題。同時,代碼自動生成可以提高仿真系統(tǒng)研制效率。
5.并行仿真模型
根據(jù)同一調(diào)度間隔內(nèi)的各雷達事件相互獨立的特性,提出一種在單機多核處理器計算環(huán)境下對雷達系統(tǒng)進行全數(shù)字仿真的并行算法,通過建立多條數(shù)據(jù)幀并行處理邏輯鏈路的方法,加速提升并行仿真系統(tǒng)的運行效能。
采用效率矩陣描述獨立任務(wù)集和節(jié)點計算能力的匹配關(guān)系,提出一種任務(wù)-節(jié)點最優(yōu)分配算法,將多節(jié)點處理系統(tǒng)中任務(wù)執(zhí)
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