CN109918742B - 一种基于仿真系统的数据分发及管理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于仿真系统的数据分发及管理方法，包括将仿真模型实例化为若干仿真实体并为仿真实体分配全局唯一标识符以及为仿真模型和仿真模型的端口分配全局唯一标识符，三种全局唯一标识符分别为仿真模型标识、实体标识和端口标识；获取仿真模型标识、实体标识和端口标识，根据仿真配置文件指定各类标识之间的数据需求关系，根据数据需求关系进行数据的分发与过滤。本发明的数据分发管理服务通过三种标识实现了三种不同的数据过滤机制，通过这三种数据过滤机制，数据分发管理服务能为大规模的仿真实体提供高效的事件传递功能，本发明还实现了不同标识驱动的优先级，杜绝了冗余的数据交换，提高了仿真效率。
Description
技术领域
本发明涉及仿真软件领域，具体公开了一种基于仿真系统的数据分发及管理方法。
背景技术
数据分发管理(Data Distribution Management)是仿真平台的一个核心功能，利用数据过滤机制限制冗余数据的产生和数据的接收范围。
在HLA标准中，声明管理和数据分发管理都是起到数据过滤和减少不必要的数据传输的作用，但是仅仅支持基于类发布订购和基于路由空间的数据过滤，在分布式仿真中仍会存在很多冗余数据流通，影响仿真推演效率。在体系级的大规模推演仿真中，仿真实体在数量上要比联邦成员大得多，要实现仿真实体之间的事件传递，需要更高效的数据分发管理服务。
发明内容
本发明目的在提供一种基于仿真系统的数据分发及管理方法，以解决现有技术中存在冗余数据流通导致仿真效率低下的技术缺陷。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于仿真系统的数据分发及管理方法，包括：
将仿真模型实例化为若干仿真实体并为仿真实体分配全局唯一标识符以及为仿真模型和仿真模型的端口分配全局唯一标识符，三种全局唯一标识符分别称为仿真模型标识、实体标识和端口标识；
获取仿真模型标识、实体标识和端口标识，根据仿真配置文件指定各类标识之间的数据需求关系，根据数据需求关系进行数据的分发与过滤。
优选地，标识之间存在交互关系的通过连线建立端口之间的连接关系，所述标识之间不存在交互关系的不建立端口之间的连接关系。
优选地，仿真模型标识的过滤优先级高于端口标识的优先级。
优选地，仿真实体公布一个对象类、订购多个对象类以及公布、订购多个交互类，端口标识与对象类以及交互类一一对应。
优选地，对仿真模型标进行过滤可以建立仿真模型类型匹配模版。
优选地，对仿真实例标识进行过滤可以建立仿真实例连线的节点关系图。
优选地，对端口标识进行过滤可以实现对连接线数据的匹配从而确认连接的端口匹配关系。
优选地，根据数据需求关系进行数据过滤后还对仿真模型标识、实体标识以及端口标识进行声明。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明的数据分发管理服务通过三种标识实现了三种不同的数据过滤机制，通过这三种数据过滤机制，数据分发管理服务能为大规模的仿真实体提供高效的事件传递功能。
2、本发明的数据分发管理服务可以利用仿真模型标识通过配置文件制定仿真模型的数据需求关系，实现了不同标识驱动的优先级，杜绝了冗余的数据交换，提高了仿真效率。
下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例的一种基于仿真系统的数据分发及管理方法。
图2是本发明优选实施例的数据分发管理完成数据过滤流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
分布交互仿真环境是仿真技术和网络技术相结合的产物，由分散在各地的仿真设备通过局域网或广域网互联而成。由于分布交互仿真技术自身的优越性和实用性，目前已由军事领域的应用研发推广应用到教育、医疗、商业等非军事领域。随着仿真规模的扩大和仿真精度的提高，仿真网络的数据流量日益膨胀。早期的分布交互仿真系统(分布交互式仿真(Distributed Interactive Simulation,DIS)、协议仿真)，使用广播协议数据单元(Protocol Data Unit,PDU)的方式在不同的仿真实体之间进行数据交换，这一数据交互方式是加重网络负担的主要原因。
高层体系结构(High Level Architecture,HLA)是在继承以往仿真体系结构和仿真协议优势的基础上形成的新一代仿真体系结构，它以提高仿真系统的重用性和交互性为主要目标，采用组播PDU为主、广播PDU为辅的混合式通讯方式。由于HLA的数据交互引用过滤机制(声明管理和数据分发管理(Data Distribution Management,DDM)，提高了建立在HLA标准之上的仿真系统的可扩展性。
参见图2，数据分发管理完成数据过滤总共需要四步工作:区域定义、区域匹配、组播组分配和数据传输。声明管理基于数据类型过滤。
本发明的声明管理为每一个仿真实例给出定义从而实现数据过滤，数据分发管理则通过对三种数据过滤的机制为大规模仿真的仿真实体提供高效的时间传递功能。
实施例1：
本发明首先提供了一种基于仿真系统的数据分发及管理方法，参见图1，包括：
将仿真模型实例化为若干仿真实体并为所述仿真实体分配全局唯一标识符以及为所述仿真模型和所述仿真模型的端口分配全局唯一标识符，三种全局唯一标识符分别称为仿真模型标识、实体标识和端口标识。获取仿真模型标识、实体标识和端口标识，根据仿真配置文件指定各类标识之间的数据需求关系，根据数据需求关系进行数据的分发与过滤。
在仿真系统中，每个仿真模型都有一个GUID(全局唯一标识符)。实例化的仿真实体也有自己唯一的GUID。同一个仿真模型可以实例化多个仿真实体。仿真实体可以公布一个对象类和订购多个对象类，同时还可以公布和订购多个交互类。仿真实体的端口类型(标识)和对象类或交互类的类型是一一对应的，通过端口实现事件传递。由此可知，仿真模型有三个层次的信息可以用于数据过滤，分别是仿真模型标识、实体标识和端口标识。基于这三个层次信息，数据分发管理服务实现了三种不同的数据过滤机制。仿真模型标识用于建立仿真模型类型匹配模版，实例标识用于建立包含仿真实例连线的节点关系图，所述端口标识用于对连线数据进行匹配，确认该连线的端口匹配关系。通过这三种数据过滤机制，数据分发管理服务能为大规模的仿真实体提供高效的事件传递功能。
基于仿真模型标识、基于实体标识和基于端口标识的数据过滤机制均是一种在运行前通过配置实现的数据过滤机制。在连接输入输出端口过程中，数据分发管理服务不但可以获得端口的标识，还可以获取端口所属仿真实体的标识以及仿真实体所属仿真模型的标识。数据分发管理服务可以利用仿真模型标识通过配置文件指定仿真模型的数据需求关系，也就是一个仿真模型的实体不接收哪些仿真模型实体发送的事件。基于仿真模型标识的数据过滤机制的优先级要比基于端口的数据过滤机制的优先级高。即使输入输出端口的名字匹配，但是因为输入输出端口分别属于两个不需要建立端口连接仿真模型的仿真实体，也不能建立端口之间的连接关系。
以人际交流为仿真模型，那么仿真模型标识可以将人际交流仿真模型过滤为为人与人之间进行语言交流的场景。仿真实例标识则将“人与人”过滤为了“张三与李四”，即实例化出了具体场景。端口标识则可以赋予仿真实例标识属性，如张三会中文和英文，李四会中文和法文。那么张三和李四之间的对话就过滤为了张三与李四使用中文进行交流。若李四仅会法文，则张三与李四之间的端口无法通过连线建立关联关系，即张三与李四不进行交流。
实施例2：
实例指：该种事物的一个具体的个体，是具体的东西。比如：“车辆”是一个类，宝马和奔驰，就是实例。
基于道路交通的仿真模型，包括多个类，如道路、车辆、天气等，道路可以实例化为岳麓大道、东方红路等，车辆可以实例化为小轿车、面包车、渣土车等，天气可以实例化为下雨、下雪、天晴等。道路交通仿真模型对应仿真模型标识，各个实例对应实例标识。
实例为小轿车A的端口标识又包括输入标识和输出标识，输入标识接收其他与之匹配的实例的数据，如其他车辆转向，前方道路施工等造成小轿车A发生行驶状态改变的数据。输出标识发送数据给其他与之匹配的实例，如小轿车A进入停车场消除对其他车辆的影响。
传统的仿真软件则即使车辆处于熄火停车状态还是会接受下雪等数据。由于根据配置文件制定了过滤机制，因此当车辆处于熄火停止状态时是不会接受下雪实例发送的数据，这减小了数据的交换量，提高了仿真效率。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种基于仿真系统的数据分发及管理方法，其特征在于，包括：
将仿真模型实例化为若干仿真实体并为所述仿真实体分配全局唯一标识符以及为所述仿真模型和所述仿真模型的端口分配全局唯一标识符，三种全局唯一标识符分别称为实体标识、仿真模型标识和端口标识；
对仿真模型标识进行过滤建立仿真模型类型匹配模版，对仿真实体标识进行过滤建立仿真实体连线的节点关系图，对端口标识进行过滤实现对连接线数据的匹配从而确认连接的端口匹配关系；
获取所述实体标识、所述仿真模型标识和所述端口标识，根据仿真配置文件指定各类标识之间的数据需求关系，根据数据需求关系进行数据过滤，所述仿真模型标识的过滤优先级高于所述端口标识的优先级。
2.根据权利要求1所述的一种基于仿真系统的数据分发及管理方法，其特征在于，所述标识之间存在交互关系的通过连线建立端口之间的连接关系，所述标识之间不存在交互关系的不建立端口之间的连接关系。
3.根据权利要求1所述的一种基于仿真系统的数据分发及管理方法，其特征在于，所述仿真实体公布一个对象类、订购多个对象类以及公布、订购多个交互类，所述端口标识与所述对象类以及所述交互类一一对应。
4.根据权利要求1所述的一种基于仿真系统的数据分发及管理方法，其特征在于，根据数据需求关系进行数据过滤后还对仿真模型标识、实体标识以及端口标识进行声明。
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