基于HLA的戰(zhàn)役航材備件需求仿真研究

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1、基于HLA的戰(zhàn)役航材備件需求仿真研究SimulatingResearchonAerialSparePartsDemandofCampaignBasedonHLA■王政1陳云翔’王莉莉2／1空軍工程大學(xué)工程學(xué)院294608部隊在分析系統(tǒng)功能要求的基礎(chǔ)上．提出基于HLA的戰(zhàn)役航材備件需求系統(tǒng)仿真框架，對仿真系統(tǒng)聯(lián)邦成員的功能進行劃分．分析系統(tǒng)的信息交互．探討系統(tǒng)實現(xiàn)所需的關(guān)鍵技術(shù)．構(gòu)建了戰(zhàn)役航材備件需求仿真平臺，給出了仿真平臺的工作流程。組囂窶蓑霎鬟墨裟鬻罷籌提高現(xiàn)代戰(zhàn)爭條件下航空兵的作戰(zhàn)效能，保持

2、作戰(zhàn)飛機較大的出動強度具有重要意義。對于戰(zhàn)傷飛機的修復(fù)和故障排除，最迅速、有效的方法就是換件，通過快速供應(yīng)充足的備件，以換件修理、換件排故來贏得時間。因此，準確預(yù)測整個戰(zhàn)役航材備件的需求量，在戰(zhàn)前對所需航材備件預(yù)先準備，是部隊?wèi)?zhàn)斗力的物質(zhì)保證。為了評判儲備的航材備件數(shù)量是否滿足戰(zhàn)役的需要，需要構(gòu)建一個戰(zhàn)役航材備件需求仿真系統(tǒng)。本文利用HLA(高層體系結(jié)構(gòu)HighLevelArchiteture，HLA)思想，建立了基于HLA的戰(zhàn)役航材備件需求仿真系統(tǒng)，分析和設(shè)計了系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)和信息流程，探討了系

3、統(tǒng)實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)，并構(gòu)建了戰(zhàn)役航材備件需求系統(tǒng)仿真平臺，給出了仿真平臺的工作流程。HLA主要內(nèi)容高層體系結(jié)構(gòu)HLA的核心思想是互操作和重用，能夠?qū)⒄鎸嵎抡?、虛擬仿真和構(gòu)造仿真集成到一個綜合的仿真環(huán)境中，滿足復(fù)雜大系統(tǒng)的需要，基于HLA的分布仿真是仿真發(fā)展的大方向。HLA主要由規(guī)則，對象模型模板OMT和運行支撐構(gòu)架RTI的接口規(guī)范說明組成。規(guī)則描述了聯(lián)邦成員和RTI的責(zé)任及關(guān)系，是仿真實現(xiàn)正確交互的基礎(chǔ)；對象模型模板則提供一種標(biāo)準的文檔格式來描述聯(lián)邦及其成員對象的模型信息。接口規(guī)范以服務(wù)的形式定義

4、了聯(lián)邦中成員進行信息交互的方式，包括可調(diào)用的服務(wù)和應(yīng)提供的回調(diào)服務(wù)，分為聯(lián)邦管理、聲明管理、對象管理、所有權(quán)管理、時間管理和數(shù)據(jù)分發(fā)管理。一個聯(lián)邦中的各個成員之間的交互作用是通過HLA中一個重要部件——運行支撐架構(gòu)RTI提供的服務(wù)來實現(xiàn)的，即在一個聯(lián)邦的執(zhí)行過程中，所有的聯(lián)邦成員應(yīng)按照HLA的接口規(guī)范所要求的方式同RTI進行數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)成員間的交互作用。仿真框架設(shè)計1．仿真系統(tǒng)的功能戰(zhàn)役航材備件需求分析的目標(biāo)是使戰(zhàn)場搶修中所需的航材備件能得到及時和充分的供應(yīng)，它集戰(zhàn)役過程描述、戰(zhàn)傷備件航材需求

5、仿真，故障航材備件需求仿真等功能于一體。因此仿真系統(tǒng)的功能要求如下。(1)能夠進行系統(tǒng)的動態(tài)描述，刻畫戰(zhàn)役的進展情況；(2)能夠依據(jù)數(shù)學(xué)模型，解算各個仿真實體，并產(chǎn)生其他模塊的相關(guān)信息；(3)具有可重用性，支持系統(tǒng)功能的擴展，(4)提供仿真實體對象的數(shù)據(jù)庫，能夠?qū)崟r調(diào)用仿真數(shù)據(jù)解算仿真模型。2．系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)根據(jù)戰(zhàn)役航材備件需求系統(tǒng)仿真任務(wù)要求和HLA體系結(jié)構(gòu)特點，可以確定仿真系統(tǒng)由管理控制、戰(zhàn)役描述、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)記錄、飛機戰(zhàn)傷，故障航材備件需求，戰(zhàn)傷航材備件需求以及綜合顯控臺等聯(lián)邦成員組成。系統(tǒng)

6、結(jié)構(gòu)如圖l所示。3．聯(lián)邦成員功能管理控制聯(lián)邦成員，戰(zhàn)役描述聯(lián)邦成員屬于導(dǎo)演成員組，負責(zé)聯(lián)邦運行的管理、仿真進程的控制，為仿真運行提供基本的作戰(zhàn)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫聯(lián)邦成員提供仿真成員的詳細數(shù)據(jù)，包括備件種類數(shù)據(jù)、任務(wù)數(shù)據(jù)、部件壽命分布、飛機信息數(shù)據(jù)、威脅數(shù)據(jù)、消耗率等。數(shù)據(jù)記錄聯(lián)邦成員負責(zé)采集仿真過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)，并以數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)文檔的形式進行存檔，以支持仿真的重演、結(jié)果輸出和評估。需求仿真成員組的各個成員分別用于實現(xiàn)戰(zhàn)役航材備件需求仿真系統(tǒng)的功能，包括戰(zhàn)傷仿真，備件需求仿真等?！雅鸢】站S修與工蠢I

7、70,AVIATIONMAINTENANCE&ENGINEERINGl’。導(dǎo)演成員組管理控制聯(lián)邦成員l戰(zhàn)役描述聯(lián)邦成員l數(shù)據(jù)庫聯(lián)邦成員l數(shù)據(jù)記錄聯(lián)邦成員ll／＼{鄉(xiāng)<多七鄉(xiāng)<鄉(xiāng)RTIr鐸命俞命之多之鄉(xiāng)之多需求仿真飛機戰(zhàn)傷故障備件需戰(zhàn)傷備件需綜合顯控臺成員組聯(lián)邦成員求聯(lián)邦成員聯(lián)邦成員圖1仿真系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)信息交互仿真系統(tǒng)各聯(lián)邦成員通過RTI發(fā)布自己的信息，并訂購所需要的信息，整個仿真系統(tǒng)的信息交互過程如圖2所示。管理控制聯(lián)邦成員在聯(lián)邦執(zhí)行時公布初始化數(shù)據(jù)，負責(zé)初始化戰(zhàn)役描述系統(tǒng)、飛機戰(zhàn)傷仿真系統(tǒng)

8、等的性能參數(shù)。戰(zhàn)役描述聯(lián)邦成員是仿真系統(tǒng)的主體，在仿真運行時，根據(jù)戰(zhàn)役時間的推進，生成每天的作戰(zhàn)任務(wù)。并將任務(wù)信息提供給飛機戰(zhàn)傷聯(lián)邦成員和故障航材備件需求聯(lián)邦成員。綜合顯控臺聯(lián)邦成員是整個仿真系統(tǒng)的核心，根據(jù)需求仿真成員的運行需要，向數(shù)據(jù)庫聯(lián)邦成員發(fā)送控制命令，為需求仿真成員提供訂購的仿真數(shù)據(jù)和需求信息需門攔件高求r’一部件壽命分布任務(wù)信息故障飛機數(shù)據(jù)模型。數(shù)據(jù)庫聯(lián)邦成員負責(zé)向?qū)?yīng)的聯(lián)邦成員發(fā)放需要的數(shù)據(jù)，在任務(wù)完成后，更新返場飛機的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)記錄聯(lián)邦成員負責(zé)記錄戰(zhàn)傷飛機和故障飛機的數(shù)據(jù)，并將結(jié)