[发明专利]一种支持联合作战的多核并行仿真引擎系统

权利要求书

1.一种支持联合作战的多核并行仿真引擎系统，运行在采用以太网分布式布置的节点上，其特征在于，该系统包括调度模型管理模块、线程管理模块、外部接口管理模块和高层体系结构管理模块；调度模型管理模块对模型的仿真过程进行管理和调度，把模型以队列的方式管理起来供线程管理模块调用，在模型仿真结算完成时发送信号给线程管理模块；线程管理模块创建和调度线程，多线程调度从模型队列里取出模型进行仿真结算；外部接口管理模块是调度模型管理模块与外界交互的接口；高层体系结构管理模块提供高层体系结构HLA集成接口，与运行支撑环境进行对外仿真交互，实现与成员节点的协同仿真；

所述的多核并行仿真引擎系统首先为仿真实体分配目标节点，使得每个节点上模型的总运算量相当；然后通过调度模型管理模块产生各节点的调度计划表，为模型分配仿真步长，并在仿真过程中调整调度计划表，对销毁实体和产生的新实体的仿真步长进行调整；

所述的调度模型管理模块为模型分配仿真步长，包括：将模型的运行周期对齐；初始化调度周期内各个系统步长的处理器空闲率为1；产生调度计划表，调度计划表按照不同的模型运行周期来组织，包括模型步长和该模型步长包含的系统步长数；

其中，所述的调度模型管理模块将各模型的运行周期按2对齐，表示如下：

T_i＝2ⁱ·T_step，i＝1,2,…,s

其中，T_i表示节点上模型的第i种运行周期，T_step为系统步长，s表示节点上模型共使用s种不同的运行周期；

所述的调度模型管理模块还设置每个模型首次运行的时刻，设调度计划表中元素M_pq表示在某个运行周期中第p个系统步长内调度编号为q的模型，设置所调度的该模型运行时间的初始值P_k为：

P_k＝-(q+1)T_step

设T_k是仿真时间的某一时刻，模型M_pq的仿真时间为ΔT，如果满足以下的条件：

ΔT-P_k≥T_k

则执行该模型，当模型执行完毕后P_k被设置为ΔT；

所述的模型的内部均包含一个黑板结构；模型之间的通信使用黑板结构；

一个行为Agent形式化地表示为：

Agent＝ID,Meta,Subscription,Publications,Data,Provided Cap,Required Cap，其中，ID是模型的唯一标志；Meta包含适用的平台、编制级别、名称、描述信息；Subscription是感兴趣的黑板元素类型集合；Publications是公布的黑板元素类型集合；Data是模型使用的数据，对于行为模型是作战规则，对于物理模型是装备的性能参数；Provided Cap是Agent提供的能力；Required Cap是Agent需要的能力；

由于黑板部件对实体内部与外部采用了相似的交互协作方式，因此实体本身也表现出Agent特性，实体之间的交互在本质上仍然是Agent组件的交互；每个实体的Agent模块都具有独立性，各实体的Agent模块一起工作，并通过黑板完成了响应与协作，当某个实体被损毁，那么只需要删除或停止该实体的Agent模块，实体就自动失去了探测能力。

2.根据权利要求1所述的仿真引擎系统，其特征在于，所述的为仿真实体分配目标节点，具体为：1)计算每个仿真实体的处理器利用率，并按照从大到小的顺序依次排列；2)初始化各个节点的空闲率为1；3)取待分配实体队列的首个仿真实体，将其分配给空闲率最大的节点，更新节点空闲率；4)重复3)，直到待分配实体队列为空；如果某个节点的空闲率小于0时，停止为该节点分配增加仿真实体。