JP2005250954A - Distributed simulation system - Google Patents
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Description
本発明は、分散環境に存在する複数のオブジェクトが例えばRTI(Run-Time Infrastructure)などの共通基盤を介して情報を授受し合う分散型シミュレーションシステムに関する。 The present invention relates to a distributed simulation system in which a plurality of objects existing in a distributed environment exchange information via a common infrastructure such as RTI (Run-Time Infrastructure).
近年、様々な分野でシミュレーションシステムの需要が高まってきている。このような背景から、過去に開発されたシミュレーションシステムの再利用性と相互運用性を高め、今後の開発・保守コストを低減することを目的として、HLA(High Level Architecture)が策定されている。 In recent years, demand for simulation systems has increased in various fields. Against this background, HLA (High Level Architecture) has been formulated for the purpose of improving the reusability and interoperability of simulation systems developed in the past, and reducing future development and maintenance costs.
HLAは、異なるシミュレーションシステム間を接続するための仕様であり、ルール、オブジェクトモデルテンプレート(OMT)、及び、インターフェース仕様の要素を備える。これらの要素のうちインターフェース仕様はRTIにより実装される。特に、RTIに接続可能なインタフェース仕様を有するシミュレーションオブジェクトはフェデレートと称され、その集合すなわちシミュレーション全体はフェデレーションと称される。 The HLA is a specification for connecting different simulation systems, and includes rules, an object model template (OMT), and interface specification elements. Of these elements, the interface specification is implemented by RTI. In particular, a simulation object having an interface specification that can be connected to an RTI is called a federation, and the set, that is, the entire simulation, is called a federation.
このような枠組みのもとでシミュレーションシステムを形成することにより、過去に開発された資源を有効に利用できると共に、分散型環境における大規模なシステムを構築することが可能になり、大きなメリットを得ることができる。 By forming a simulation system based on such a framework, resources developed in the past can be used effectively, and a large-scale system in a distributed environment can be built, resulting in significant benefits. be able to.
ところで、既存のこの種のシミュレーションシステムにおいては、シミュレーションは予め作成された初期条件に沿って実行される。すなわち、一旦シミュレーションが開始されてしまうとそれが終了するまでユーザの意志が介入する余地が無く、いわば、予め用意されたシナリオに沿う形での結果が得られるに過ぎない。このため、より現実に則したかたちで実施可能なシミュレーションシステムの提供が待たれている。 By the way, in this kind of existing simulation system, the simulation is executed in accordance with an initial condition created in advance. In other words, once the simulation is started, there is no room for the user's will to intervene until the simulation is completed. In other words, only a result according to a scenario prepared in advance is obtained. For this reason, the provision of a simulation system that can be implemented in a more realistic manner is awaited.
関連する技術として、発明者は特願2002−256926(2002年9月3日出願)に記載の技術を提案した。この提案によれば、シミュレーションを実現するイベントドリブン型プログラムに、GUI(Graphical User Interface)を介して与えられたユーザの意志をイベントとして通知することで、シミュレーションの実行中であってもユーザの意志を介入させることができるようになる。しかしながらこの方式では、シミュレーションモデルは指示待ちの状態となり、自律的な判断に沿って動作する部分が阻害される。このためシミュレーション(またはフェデレーション)におけるユーザの判断部分を、現実に近い形で模倣できているとは必ずしも言い難い面がある。 As a related technique, the inventor has proposed a technique described in Japanese Patent Application No. 2002-256926 (filed on September 3, 2002). According to this proposal, an event-driven program that realizes a simulation is notified of the user's intention given through a GUI (Graphical User Interface) as an event, so that the user's will can be determined even during the simulation. Will be able to intervene. However, in this method, the simulation model is in a state of waiting for an instruction, and a portion that operates according to autonomous judgment is hindered. For this reason, it is difficult to say that the user's judgment part in the simulation (or federation) can be imitated in a form close to reality.
以上述べたように、既存の技術によりシミュレーションの実行中にユーザの意志を介入させることができるようになってきているが、未だ不十分な点があることは否めない。
本発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、シミュレーションにおけるユーザの判断部分をより現実に近いかたちで実現できるようにし、これによりユーザの意志をさらに現実に近いかたちで介入させることの可能な分散型シミュレーションシステムを提供することにある。
As described above, the user's will can be intervened during the execution of the simulation by the existing technology, but it cannot be denied that there are still insufficient points.
The present invention has been made under the circumstances described above, and its purpose is to enable the user's judgment part in the simulation to be realized in a more realistic manner, thereby allowing the user's will to intervene in a more realistic manner. Is to provide a simple distributed simulation system.
上記目的を達成するために、本願発明の一態様によれば、ネットワークを介して互いに接続される複数のコンピュータを用いた分散型シミュレーションシステムであって、前記コンピュータは、シミュレーションの進行に伴い生成されるシミュレーションモデルのふるまいを既定するためのシナリオデータを記憶する記憶手段と、前記シミュレーションモデルにそのふるまいを前記シナリオデータに基づいて自律的に判断させて前記シミュレーションを進行させるシミュレーション進行制御手段と、ユーザの意志に応じた操作を受け付けるユーザインタフェース手段と、前記ユーザインタフェース手段を介して与えられるユーザの操作に応じて前記シナリオデータを動的に変更するシナリオ変更手段とを具備することを特徴とする分散型シミュレーションシステムが提供される。 To achieve the above object, according to one aspect of the present invention, there is provided a distributed simulation system using a plurality of computers connected to each other via a network, the computer being generated as the simulation proceeds. Storage means for storing scenario data for determining the behavior of the simulation model, simulation progress control means for allowing the simulation model to autonomously determine the behavior based on the scenario data, and advancing the simulation, and a user A user interface unit that accepts an operation according to the user's will, and a scenario changing unit that dynamically changes the scenario data in accordance with a user operation given through the user interface unit. Type stain Configuration system is provided.
このような手段を講じることにより、シミュレーションの進行に伴ってシナリオデータを動的に、すなわちシミュレーションを中断することなく変更することが可能になる。各シミュレーションモデルのふるまいはそれぞれシナリオデータに沿って自律的に決定されるので、結果としてシミュレーションモデルのふるまいにユーザの意志を介入させることができる。従って、ユーザの意志をさらに現実に近いかたちで介入させるが可能になる。 By taking such means, it becomes possible to change the scenario data dynamically as the simulation progresses, that is, without interrupting the simulation. Since the behavior of each simulation model is autonomously determined according to the scenario data, the user's will can be intervened in the behavior of the simulation model as a result. Therefore, it becomes possible to intervene the user's will in a form closer to reality.
本発明によれば、シミュレーションにおけるユーザの判断部分をより現実に近いかたちで実現できるようになり、これによりユーザの意志をさらに現実に近いかたちで介入させることの可能な分散型シミュレーションシステムを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the determination part of the user in simulation can be implement | achieved in the form close | similar to reality, and, thereby, the distributed simulation system which can intervene a user's will in a form close | similar to reality is provided. be able to.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。本実施形態では、脅威を与える敵機を迎撃する要撃シミュレーションシステムを想定する。このシステムにおいて実施されるシミュレーションを、以下フェデレーションと称する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In this embodiment, a critical attack simulation system that intercepts an enemy aircraft that poses a threat is assumed. The simulation performed in this system is hereinafter referred to as federation.
図1は、本実施形態に係わるフェデレーションの構成を示す概念図である。このフェデレーションにおいては、敵機E1,E2、味方機C1,C2、センサB1,B2、迎撃装置D1,D2、制御局G1および表示器F1,F2,F3がシミュレーションモデルとなる。このほかフェデレーションに参加するオブジェクトとして、飛翔体H1,H2がある。 FIG. 1 is a conceptual diagram showing a configuration of federation according to the present embodiment. In this federation, enemy aircraft E1, E2, friendly aircraft C1, C2, sensors B1, B2, interceptors D1, D2, control station G1, and indicators F1, F2, F3 serve as simulation models. In addition, there are flying objects H1 and H2 as objects participating in the federation.
敵機E1,E2、味方機C1,C2、センサB1,B2、迎撃装置D1,D2、制御局G1、および、表示器F1,F2,F3は、いずれもRTIに接続可能なインタフェース仕様を有し、フェデレーションに参加するフェデレートとして実現される。各フェデレートは、RTIを介して取得した情報に基づいて、自己のふるまいを半自律的に決定する。このうちRTI、敵機E1,E2、表示器F1はコンピュータPC1に実装され、味方機C1,迎撃装置D1、センサB1、表示器F2、制御局G1はコンピュータPC2に実装され、表示器F3、迎撃装置D2、センサB2、味方機C2はPC3に実装されるとする。なお飛翔体H1,H2は、敵機の迎撃に際して例えばPC2およびPC3において生成されるオブジェクトとして捉えることができる。 Enemy aircraft E1, E2, friendly aircraft C1, C2, sensors B1, B2, interceptors D1, D2, control station G1, and indicators F1, F2, F3 all have interface specifications that can be connected to RTI Realized as a federate participating in the federation. Each federation semi-autonomously determines its own behavior based on information acquired via RTI. Of these, the RTI, enemy aircraft E1, E2, and display F1 are mounted on the computer PC1, and the ally machine C1, interceptor D1, sensor B1, display F2, and control station G1 are mounted on the computer PC2, and display F3, interception. Assume that the device D2, the sensor B2, and the friend machine C2 are mounted on the PC3. Note that the flying objects H1 and H2 can be regarded as objects generated in, for example, PC2 and PC3 when the enemy aircraft intercepts.
図2は、図1に示されるフェデレーションを実現する分散型シミュレーションシステムの構成を示すブロック図である。このシステムは、通信回線100を介して互いに接続される複数のコンピュータPC1〜PC3を備える。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a distributed simulation system that realizes the federation shown in FIG. This system includes a plurality of computers PC1 to PC3 connected to each other via a
コンピュータPC1〜PC3は、通信回線100を介して他のコンピュータと情報を授受する仲立ちとなるインタフェース部(I/F)11と、表示部12と、記憶部13と、制御部14と、ユーザインタフェース部15とを備える。記憶部13は、各フェデレートのふるまいを既定するためのシナリオデータ13aを所定の記憶領域に記憶する。ユーザインタフェース部15は、キーボードやマウス(図示せず)などを備え、表示部12におけるGUIを利用したユーザの操作を受け付ける。
The computers PC1 to PC3 include an interface unit (I / F) 11, a
PC1の制御部14は、RTI.exeファイル(符号14a)と、フェデレーション・アプリケーション14bと、シナリオ変更処理部14cを備える。RTI.exeファイル14aは、制御部14を、RTI環境を提供するための実行体として動作させるための制御プログラムである。フェデレーション・アプリケーション14bは、ユーザの要求する様々な仕様に応じたフェデレーションを実現するための制御プログラムである。
The
ところで、PC1,PC2,PC3の制御部14は、本実施形態に係わるソフトウェア的な処理機能としてシナリオ変更処理部14cを備える。シナリオ変更処理部14cは、ユーザインタフェース部15を介して与えられるユーザの操作に応じて、シナリオデータ13aをフェデレーションの進行中に動的に変更する。
By the way, the
これらのプログラムは記憶部13から制御部14の内部メモリ(図示せず)にロードされて実行される。なおフェデレーション・アプリケーション14bは、他のPC2、PC3の制御部14にも備えられる。
These programs are loaded from the
各PC1〜PC3におけるフェデレーション・アプリケーション14bが、通信回線100を介してRTI.exe14aの管理の下でオブジェクトのコール、生成、消滅などの処理を実施することによりフェデレーションが実現される。すなわち、フェデレーション・アプリケーション14bおよびRTI.exe14aにより、シナリオデータ13aに基づくフェデレートの自律的な判断によりフェデレーションが進行される、という環境が形成される。
The
図3は、図2の各コンピュータPC1〜PC3表示部12における表示内容の一例を示す概念図である。図3には、敵および味方フェデレートの経路変更の様子が概念的に示される。図3において、(FB)は図2のPC1の表示部12に表示され、(FI)は図2のPC2,PC3の表示部12に表示されるとする。この場合、PC1は敵フェデレートに関する処理を統括し、PC2,PC3は味方フェデレートに関する処理を統括する。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing an example of display contents on each of the computers PC1 to
(FB)画面において、敵機E1,E2は図中に設定される当初の飛行経路に沿って進んでいるとする。この当初飛行経路はシナリオデータ13aの内容を反映する。この状態から例えばマウスクリック操作によりユーザは航空機(図3では敵機E1およびE2)を任意に選択し、攻撃ポイントをA基地に指定する。
In the (FB) screen, it is assumed that the enemy aircrafts E1 and E2 are traveling along the original flight path set in the drawing. This initial flight path reflects the contents of the
そうすると、RTIを介してシナリオ変更処理部14cにその旨が通知される。これを受けてシナリオ変更処理部14cは、敵機E1,E2が攻撃ポイントとしてのA基地に向かうようにシナリオデータ13aの内容を変更する。これにより敵フェデレートE1,E2は自らの飛行経路を変更し、A基地に向けた飛行を開始する。
Then, this is notified to the scenario change processing unit 14c via the RTI. In response to this, the scenario change processing unit 14c changes the contents of the
一方、敵機E1,E2の飛行経路が変更されたことを受けて、味方機C2がB基地から緊急発進することが決定される。これは、変更されたシナリオデータ13aの内容に基づく味方フェデレートC2の自律的判断による。これに応じて(FI)画面に味方機C2のシンボルが生成され、このシンボルは要撃ポイントに向けた飛行を開始する。このようにユーザが任務を変更させたい航空機フェデレートを指定し、攻撃ポイントなどを任意に指定することにより、当初のシナリオで想定されていた攻撃ポイントおよび要撃ポイントを変更することができる。
On the other hand, in response to the change in the flight path of the enemy aircrafts E1 and E2, it is determined that the friendly aircraft C2 makes an emergency start from the B base. This is based on autonomous determination of the ally federate C2 based on the contents of the changed
図4は、図2の各コンピュータPC1〜PC3表示部12における表示内容の他の例を示す概念図である。図4の(基地選択)画面において、ユーザはマウスクリックなどにより任意の基地を選択した(A基地が選択されたとする)のち、要撃地点を指定する。選択された要撃地点に向け出撃可能なFI(味方機)がA基地に存在している場合、そのFIの属する編隊の一覧を指定するためのウインドウが表示される。ユーザはこのウインドウのリストから、最適な要撃機を選択し、緊急発進のためのコマンドを投入する。これにより、当初設定したシナリオとは別に航空機モデルを緊急発進させることが可能になる。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing another example of display contents on each of the computers PC1 to
図5は、本発明の実施形態に係わる分散型シミュレーションシステムに備わる各機能の関係を示す概念図である。図5において、FBフェデレート、FIフェデレート、制御局フェデレートの画面に表示される内容を参照してユーザはシミュレーションの状況を判断し、GUI操作により、FBの経路変更、FIの経路変更、FIの緊急発進などの指示をフェデレートに与える。各フェデレートの画面の表示内容はこの指示を反映して変更され、これとともにシナリオデータ13aが変更される。この変更されたシナリオデータ13aに沿ってFIフェデレートおよびFBフェデレートはふるまいを変更し、各フェデレートの画面の表示内容が更新される。
FIG. 5 is a conceptual diagram showing the relationship between the functions provided in the distributed simulation system according to the embodiment of the present invention. In FIG. 5, the user determines the simulation status by referring to the contents displayed on the FB federation, FI federation, and control station federation screens, and changes the FB route, FI route, and FI emergency by GUI operation. Give instructions to start, such as starting. The display content of each federate screen is changed to reflect this instruction, and the
このように本実施形態では、GUIを介して与えられたユーザの操作に応じて、フェデレーションの進行に係わるシナリオデータを動的に変更するようにしている。これにより、例えば航空機等の飛行目標地点をユーザの意志に応じて自由に指定でき、かつ、シミュレーションモデルの任務に変更を与えることができるようになる。すなわちシミュレーションの進行中に、シミュレーションを停止することなくシミュレーションモデルのシナリオを変更できるようになり、より現実に近いユーザ介入型の模擬(シミュレーションシステムを使用した訓練等)を実現することが可能となる。これらのことから、シミュレーションにおけるユーザの判断部分をより現実に近いかたちで実現できるようになり、これによりユーザの意志をさらに現実に近いかたちで介入させることの可能な分散型シミュレーションシステムを提供することが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, the scenario data related to the progress of the federation is dynamically changed according to the user's operation given through the GUI. As a result, for example, a flight target point such as an aircraft can be freely designated according to the user's will, and the mission of the simulation model can be changed. In other words, the simulation model scenario can be changed without stopping the simulation while the simulation is in progress, and a more realistic user intervention simulation (such as training using a simulation system) can be realized. . From these, it is possible to realize the judgment part of the user in the simulation more realistically, thereby providing a distributed simulation system that can intervene the user's will more realistically Is possible.
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を追加、分割、あるいは削除してもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be added, divided, or deleted from all the components shown in the embodiment.
H1…飛翔体、B1,B2…センサ、D1,D2…迎撃装置、G1…制御局、F1,F2…表示器、C1,C2…味方機、E1,E2…敵機、PC1〜PC3…コンピュータ、11…インタフェース部、12…表示部、13…記憶部、13a…シナリオデータ、14…制御部、14a…RTI.exeファイル、14b…フェデレーション・アプリケーション、14c…シナリオ変更処理部、15…ユーザインタフェース部、100…通信回線
H1 ... flying object, B1, B2 ... sensor, D1, D2 ... interceptor, G1 ... control station, F1, F2 ... indicator, C1, C2 ... friendly aircraft, E1, E2 ... enemy aircraft, PC1-PC3 ... computer, DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記コンピュータは、
シミュレーションの進行に伴い生成されるシミュレーションモデルのふるまいを既定するためのシナリオデータを記憶する記憶手段と、
前記シミュレーションモデルにそのふるまいを前記シナリオデータに基づいて自律的に判断させて前記シミュレーションを進行させるシミュレーション進行制御手段と、
ユーザの意志に応じた操作を受け付けるユーザインタフェース手段と、
前記ユーザインタフェース手段を介して与えられるユーザの操作に応じて前記シナリオデータを動的に変更するシナリオ変更手段とを具備することを特徴とする分散型シミュレーションシステム。 A distributed simulation system using a plurality of computers connected to each other via a network,
The computer
Storage means for storing scenario data for determining the behavior of the simulation model generated as the simulation progresses;
Simulation progress control means for allowing the simulation model to autonomously determine the behavior based on the scenario data and proceeding with the simulation;
User interface means for accepting operations according to the user's will,
A distributed simulation system comprising scenario change means for dynamically changing the scenario data in accordance with a user operation given via the user interface means.
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