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網(wǎng)絡(luò)化聯(lián)合仿真的時間同步
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網(wǎng)絡(luò)化聯(lián)合仿真的時間同步 版權(quán)信息
- ISBN：9787121484834
- 條形碼：9787121484834 ; 978-7-121-48483-4
- 裝幀：紙面精裝
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
網(wǎng)絡(luò)化聯(lián)合仿真的時間同步 內(nèi)容簡介
本書來源于課題組長期的工程實踐積累，尤其是吸收了國家科技協(xié)同創(chuàng)新重大示范工程"XXXX仿真平臺”的相關(guān)經(jīng)驗。從裝備試驗、模擬訓(xùn)練和作戰(zhàn)評估等領(lǐng)域的分布互聯(lián)實際應(yīng)用需求出發(fā)，研究解決實現(xiàn)互聯(lián)互通互操作的核心關(guān)鍵問題。重點圍繞網(wǎng)絡(luò)化聯(lián)合仿真的時間同步問題進行論述，屬于分布式仿真系統(tǒng)構(gòu)建的核心問題，同時也是網(wǎng)絡(luò)化聯(lián)合仿真工程應(yīng)用中的實際技術(shù)難點問題。首次從工程實踐的角度出發(fā)，構(gòu)建了完備的網(wǎng)絡(luò)化聯(lián)合仿真的時間同步技術(shù)體系，重點圍繞邏輯時間協(xié)同推進、時鐘時間對準(zhǔn)、虛實之間協(xié)同推進等關(guān)鍵問題，給出了可行的解決方案。針對所有提出的關(guān)鍵技術(shù)，本書都給出了具體且可執(zhí)行的實現(xiàn)方法和應(yīng)用驗證案例，具有較好的可操作性和可借鑒性。
網(wǎng)絡(luò)化聯(lián)合仿真的時間同步 目錄
目 錄
第1 章 仿真與時間同步 ........................................................................................ 001
1.1 NCS 基本概念............................................................................................. 002
1.1.1 分布式仿真 ....................................................................................... 002
1.1.2 LVC 仿真 .......................................................................................... 004
1.1.3 網(wǎng)絡(luò)化聯(lián)合仿真（NCS） ............................................................... 006
1.2 NCS 中的時間............................................................................................. 013
1.2.1 三種時間概念辨析 ........................................................................... 013
1.2.2 時間表示方法 ................................................................................... 014
1.3 NCS 時間同步需求 ..................................................................................... 016
1.3.1 因果關(guān)系維護 ................................................................................... 016
1.3.2 數(shù)據(jù)狀態(tài)維護 ................................................................................... 018
1.3.3 實時運行與顯示 ............................................................................... 021
1.3.4 時間一致性 ....................................................................................... 024
1.4 時間同步的問題根源 ................................................................................. 025
1.4.1 多個獨立時鐘并存 ........................................................................... 025
1.4.2 信息傳輸延遲 ................................................................................... 026
1.5 NCS 時間同步框架 ..................................................................................... 028
1.5.1 需要解決的問題 ............................................................................... 028
1.5.2 技術(shù)要求 ........................................................................................... 029
1.5.3 框架構(gòu)成要素 ................................................................................... 030
1.6 NCS 資源限制問題 ..................................................................................... 033
1.6.1 基本原理 ........................................................................................... 033
1.6.2 帶寬優(yōu)化 ........................................................................................... 040
1.6.3 興趣管理 ........................................................................................... 043
1.6.4 動態(tài)負載均衡 ................................................................................... 047
第2 章 NCS 網(wǎng)絡(luò)通信 ........................................................................................... 049
2.1 仿真標(biāo)準(zhǔn)與通信 ......................................................................................... 050
2.1.1 DIS 的通信服務(wù) ............................................................................... 050
2.1.2 HLA 的通信服務(wù) .............................................................................. 051
2.1.3 對比分析 ........................................................................................... 051
2.2 NCS 的通信設(shè)計 ......................................................................................... 051
2.2.1 通信設(shè)計的必要性 ........................................................................... 051
2.2.2 NCS 網(wǎng)絡(luò)模型 .................................................................................. 054
2.2.3 通信設(shè)計需要考慮的因素 ............................................................... 058
2.2.4 NCS 通信協(xié)議 .................................................................................. 059
2.2.5 NCS 通信模式 .................................................................................. 063
2.2.6 NCS 通信指標(biāo) .................................................................................. 064
2.2.7 NCS 網(wǎng)絡(luò)拓撲 .................................................................................. 072
2.3 NCS 的通信能力提升 ................................................................................. 082
2.3.1 高級消息隊列協(xié)議 ........................................................................... 082
2.3.2 大規(guī)模異步并發(fā)通信技術(shù) ............................................................... 085
2.3.3 億級消息堆積備份技術(shù) ................................................................... 090
2.3.4 運行流程設(shè)計 ................................................................................... 097
2.3.5 仿真與通信融合 ............................................................................... 099
2.4 仿真通信規(guī)模估算 ..................................................................................... 103
2.4.1 帶寬需求估算 ................................................................................... 103
2.4.2 節(jié)點數(shù)量估算 ................................................................................... 105
2.4.3 估算偏差分析 ................................................................................... 107
2.5 網(wǎng)絡(luò)延遲的補償 ......................................................................................... 108
2.5.1 經(jīng)典的補償方法 ............................................................................... 108
2.5.2 仿真節(jié)點客戶端插值 ....................................................................... 112
2.5.3 客戶端預(yù)測 ....................................................................................... 118
2.5.4 服務(wù)端回退 ....................................................................................... 122
2.5.5 幀率優(yōu)化 ........................................................................................... 123
2.5.6 LPF 補償方法 ................................................................................... 124
2.6 延遲抖動問題 ............................................................................................. 132
2.6.1 措施一：速度或加速度預(yù)測 ........................................................... 132
2.6.2 措施二：基于閾值的狀態(tài)維護 ....................................................... 134
2.6.3 措施三：緩存隊列 ........................................................................... 135
第3 章 NCS 內(nèi)同步方法 ....................................................................................... 137
3.1 方法整體設(shè)計 ............................................................................................. 138
3.1.1 基本思想 ........................................................................................... 138
3.1.2 基本原則 ........................................................................................... 138
3.1.3 外部交互關(guān)系 ................................................................................... 140
3.2 方法機制設(shè)計 ............................................................................................. 140
3.2.1 時間同步規(guī)則 ................................................................................... 140
3.2.2 消息處理時序 ................................................................................... 141
3.2.3 時間控制策略 ................................................................................... 144
3.2.4 時間驅(qū)動模式 ................................................................................... 145
3.3 方法功能實現(xiàn) ............................................................................................. 148
3.3.1 內(nèi)同步過程設(shè)計 ............................................................................... 149
3.3.2 邏輯幀 ........................................................
第1 章 仿真與時間同步 ........................................................................................ 001
1.1 NCS 基本概念............................................................................................. 002
1.1.1 分布式仿真 ....................................................................................... 002
1.1.2 LVC 仿真 .......................................................................................... 004
1.1.3 網(wǎng)絡(luò)化聯(lián)合仿真（NCS） ............................................................... 006
1.2 NCS 中的時間............................................................................................. 013
1.2.1 三種時間概念辨析 ........................................................................... 013
1.2.2 時間表示方法 ................................................................................... 014
1.3 NCS 時間同步需求 ..................................................................................... 016
1.3.1 因果關(guān)系維護 ................................................................................... 016
1.3.2 數(shù)據(jù)狀態(tài)維護 ................................................................................... 018
1.3.3 實時運行與顯示 ............................................................................... 021
1.3.4 時間一致性 ....................................................................................... 024
1.4 時間同步的問題根源 ................................................................................. 025
1.4.1 多個獨立時鐘并存 ........................................................................... 025
1.4.2 信息傳輸延遲 ................................................................................... 026
1.5 NCS 時間同步框架 ..................................................................................... 028
1.5.1 需要解決的問題 ............................................................................... 028
1.5.2 技術(shù)要求 ........................................................................................... 029
1.5.3 框架構(gòu)成要素 ................................................................................... 030
1.6 NCS 資源限制問題 ..................................................................................... 033
1.6.1 基本原理 ........................................................................................... 033
1.6.2 帶寬優(yōu)化 ........................................................................................... 040
1.6.3 興趣管理 ........................................................................................... 043
1.6.4 動態(tài)負載均衡 ................................................................................... 047
第2 章 NCS 網(wǎng)絡(luò)通信 ........................................................................................... 049
2.1 仿真標(biāo)準(zhǔn)與通信 ......................................................................................... 050
2.1.1 DIS 的通信服務(wù) ............................................................................... 050
2.1.2 HLA 的通信服務(wù) .............................................................................. 051
2.1.3 對比分析 ........................................................................................... 051
2.2 NCS 的通信設(shè)計 ......................................................................................... 051
2.2.1 通信設(shè)計的必要性 ........................................................................... 051
2.2.2 NCS 網(wǎng)絡(luò)模型 .................................................................................. 054
2.2.3 通信設(shè)計需要考慮的因素 ............................................................... 058
2.2.4 NCS 通信協(xié)議 .................................................................................. 059
2.2.5 NCS 通信模式 .................................................................................. 063
2.2.6 NCS 通信指標(biāo) .................................................................................. 064
2.2.7 NCS 網(wǎng)絡(luò)拓撲 .................................................................................. 072
2.3 NCS 的通信能力提升 ................................................................................. 082
2.3.1 高級消息隊列協(xié)議 ........................................................................... 082
2.3.2 大規(guī)模異步并發(fā)通信技術(shù) ............................................................... 085
2.3.3 億級消息堆積備份技術(shù) ................................................................... 090
2.3.4 運行流程設(shè)計 ................................................................................... 097
2.3.5 仿真與通信融合 ............................................................................... 099
2.4 仿真通信規(guī)模估算 ..................................................................................... 103
2.4.1 帶寬需求估算 ................................................................................... 103
2.4.2 節(jié)點數(shù)量估算 ................................................................................... 105
2.4.3 估算偏差分析 ................................................................................... 107
2.5 網(wǎng)絡(luò)延遲的補償 ......................................................................................... 108
2.5.1 經(jīng)典的補償方法 ............................................................................... 108
2.5.2 仿真節(jié)點客戶端插值 ....................................................................... 112
2.5.3 客戶端預(yù)測 ....................................................................................... 118
2.5.4 服務(wù)端回退 ....................................................................................... 122
2.5.5 幀率優(yōu)化 ........................................................................................... 123
2.5.6 LPF 補償方法 ................................................................................... 124
2.6 延遲抖動問題 ............................................................................................. 132
2.6.1 措施一：速度或加速度預(yù)測 ........................................................... 132
2.6.2 措施二：基于閾值的狀態(tài)維護 ....................................................... 134
2.6.3 措施三：緩存隊列 ........................................................................... 135
第3 章 NCS 內(nèi)同步方法 ....................................................................................... 137
3.1 方法整體設(shè)計 ............................................................................................. 138
3.1.1 基本思想 ........................................................................................... 138
3.1.2 基本原則 ........................................................................................... 138
3.1.3 外部交互關(guān)系 ................................................................................... 140
3.2 方法機制設(shè)計 ............................................................................................. 140
3.2.1 時間同步規(guī)則 ................................................................................... 140
3.2.2 消息處理時序 ................................................................................... 141
3.2.3 時間控制策略 ................................................................................... 144
3.2.4 時間驅(qū)動模式 ................................................................................... 145
3.3 方法功能實現(xiàn) ............................................................................................. 148
3.3.1 內(nèi)同步過程設(shè)計 ............................................................................... 149
3.3.2 邏輯幀 ........................................................
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網(wǎng)絡(luò)化聯(lián)合仿真的時間同步 作者簡介
王鵬，男，漢族，1989年7月生，吉林農(nóng)安人。2018年畢業(yè)于國防科技大學(xué)，獲得工學(xué)博士學(xué)位，現(xiàn)任國防科技大學(xué)系統(tǒng)工程學(xué)院系統(tǒng)仿真工程系副教授、青年學(xué)術(shù)骨干、碩導(dǎo)。擔(dān)任中國仿真學(xué)會專委會委員、中國自動化學(xué)會系統(tǒng)仿真專業(yè)委員會委員等學(xué)術(shù)職務(wù)。長期從事建模與仿真技術(shù)的研究與教學(xué)工作，研究方向包括分布式仿真、數(shù)字孿生、戰(zhàn)場環(huán)境仿真等。入選中國科協(xié)青年人才托舉工程、國防科技大學(xué)高層次創(chuàng)新人才（拔尖人才項目）等人才計劃多項。作為核心骨干成員，擔(dān)任國家某科技協(xié)同創(chuàng)新重大示范工程主任設(shè)計師，主持國家自然科學(xué)基金、湖南省自然科學(xué)基金等科研項目十余項。近年來以第一作者身份發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文20余篇，出版學(xué)術(shù)專著1部，申請發(fā)明專利20余項，獲會議優(yōu)秀論文獎多項，主持研發(fā)了仿真中間件（JLINK）、戰(zhàn)場環(huán)境仿真平臺等多個軟件工具，部分研究成果獲軍事科學(xué)技術(shù)進步三等獎1項（排名第1），參與多個建模與仿真相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制修訂工作。
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