1. 概述
當前作戰模式從早期的單一作戰模式發(fā)展到了目前高技術(shù)條件下的海、陸、空、天、電多維一體的多軍兵種聯(lián)合作戰模式?；谛畔l件下的兵力結構變革、作戰方案分析、軍事訓練和武器裝備采辦都要在聯(lián)合作戰環(huán)境下進(jìn)行試驗與分析。因此，對戰爭模擬與仿真研究也從原來(lái)單一軍兵種的軍事訓練仿真、單武器系統仿真向多武器平臺的協(xié)同仿真、綜合性聯(lián)合試驗方向發(fā)展。在這一背景下如何將各軍兵種各部門(mén)相對獨立的武器裝備、作戰系統和模擬訓練設備等試驗資源科學(xué)、合理的聯(lián)合起來(lái)，如何快速構建具有分布、異構、協(xié)同、互操作、重用等性能的新型聯(lián)合試驗系統，成為當前軍事仿真領(lǐng)域的核心問(wèn)題。
基于國內AppDDS聯(lián)合試驗支撐平臺解決了這一軍事需求，該支撐平臺在保證信息資源安全的條件下采用統一的結構、標準、協(xié)議和數據庫構建聯(lián)合試驗系統，通過(guò)廣域網(wǎng)將分布在各軍兵種不同試驗室的試驗資源進(jìn)行組合互聯(lián)，實(shí)現試驗數據信息共享，從而形成的聯(lián)合作戰仿真應用環(huán)境。
2. 系統架構
基于DDS的聯(lián)合試驗系統促進(jìn)不同試驗資源間的互聯(lián)、互通、互操作，靈活組合和模型(系統)重用?？筛鶕唧w的任務(wù)需要，將分布在各試驗場(chǎng)地、實(shí)驗室中的仿真系統、實(shí)裝系統、半實(shí)物系統、測控系統、高性能計算資源集成起來(lái)，構成一個(gè)“物理上分布、邏輯上統一”的聯(lián)合試驗環(huán)境。針對具體應用，基于DDS的聯(lián)合試驗系統采用分布式應用部署(如圖1所示)。
圖1 聯(lián)合試驗系統網(wǎng)絡(luò )拓撲圖
3. 系統組成
AppDDS(Appsoft Data Distribution Service)聯(lián)合試驗支撐平臺包含一系列的功能軟件工具：系統開(kāi)發(fā)工具、資源與數據倉庫管理工具、運行管控與測試工具、綜合評估工具、通信中間件及各類(lèi)接口適配器。聯(lián)合試驗支撐平臺支持各個(gè)試驗節點(diǎn)的多種仿真平臺、并行計算平臺、強實(shí)時(shí)仿真及測試平臺等接入聯(lián)合試驗系統。聯(lián)合試驗過(guò)程中參與信息交互的節點(diǎn)成員類(lèi)型可以是數字、半實(shí)物及實(shí)裝設備。
AppDDS聯(lián)合試驗支撐平臺組成如圖2所示。
圖2 聯(lián)合試驗系統組成
3.1. 通信中間件
采用基于DDS數據通訊總線(xiàn)協(xié)議的實(shí)時(shí)分布式網(wǎng)絡(luò )數據通信中間件，以實(shí)時(shí)數據分布式服務(wù)作為聯(lián)合試驗的基礎通信設施，進(jìn)行對象管理、時(shí)間管理等功能。
3.2. 系統開(kāi)發(fā)工具
系統開(kāi)發(fā)工具是一個(gè)用于設計和開(kāi)發(fā)聯(lián)合試驗系統資源的工具集，提供系統設計、接口開(kāi)發(fā)、模型開(kāi)發(fā)、資源管理等功能，支持代碼框架生成與目標代碼移植。
3.3. 運行管控與測試工具
運行管控與測試工具為聯(lián)合仿真系統運行提供席位任務(wù)分配、實(shí)時(shí)監控、過(guò)程控制及數據記錄等支撐功能。
3.4. 綜合評估工具
針對不同的試驗目的，對于采集到的試驗數據進(jìn)行篩選與處理，針對參與聯(lián)合試驗的人員、裝備等要素建立評價(jià)指標體系，在評估算法庫選取評估算法構建評估模型，執行評估任務(wù)得到定量評估結果。
3.5. 接口適配器
接口適配器是異構試驗系統間互聯(lián)互通必需的工具，實(shí)現不同試驗系統間數據傳輸協(xié)議之間的轉換，保證基于不同協(xié)議開(kāi)發(fā)的模型與設備接入聯(lián)合試驗系統。
3.6. 資源管理倉庫
資源管理倉庫集中、統一存儲與管理聯(lián)合試驗需要的基礎模型、系統模型、適配接口和測試用例等資源。實(shí)際運行環(huán)境中每個(gè)聯(lián)合試驗節點(diǎn)都需要部署該系統，獨立進(jìn)行的資源管理。
3.7. 數據管理倉庫
數據管理倉庫存儲與管理裝備描述數據、仿真數據、試驗數據和測試數據等各種數據。
4. 結論
基于神州普惠AppDDS開(kāi)發(fā)的聯(lián)合試驗系統完全滿(mǎn)足松耦合性、高實(shí)時(shí)性等要求，提出通過(guò)通信中間件將數據分發(fā)服務(wù)(DDS)應用到聯(lián)合試驗系統集成中?；跀祿职l(fā)服務(wù)(DDS)規范構建聯(lián)合試驗系統，在使用過(guò)程中得出主要結論如下：
(1)提出了一種異地、異構聯(lián)合試驗節點(diǎn)網(wǎng)絡(luò )通信的實(shí)現新方法。采用數據分發(fā)服務(wù)(DDS)作為實(shí)際通信協(xié)議，增加時(shí)間管理機制，利用接口適配器實(shí)現協(xié)議轉換，解決了聯(lián)合試驗系統異構性、通信多協(xié)議性、模型保密性以及通信傳輸實(shí)時(shí)性等問(wèn)題。
(2)提出了在聯(lián)合試驗系統通信中采用完全的發(fā)布/訂閱的數據交換模式，克服了傳統的C/S數據交換模式中的緊耦合度的問(wèn)題。
(3)提出了采用面向服務(wù)的中間件的方法解決映射的實(shí)現。面向服務(wù)的中間件的引入，簡(jiǎn)化映射實(shí)現過(guò)程中底層通信映射的實(shí)現復雜性。
北京神州普惠科技股份有限公司提供基于A(yíng)ppDDS的綜合解決方案，包含一系列功能豐富的軟件工具集：系統設計工具、資源倉庫管理工具、運行管控及測試工具、數據倉庫管理工具、綜合評估工具，支持與多種仿真平臺、并行計算平臺、強實(shí)時(shí)仿真及測試平臺等進(jìn)行綜合集成，可滿(mǎn)足各種復雜的分布式應用需求，支持數字、半實(shí)物及實(shí)裝設備的聯(lián)合仿真及分布式系統集成測試，支持仿真→設計→測試→定型的全生命周期系統設計，是理想的分布式實(shí)時(shí)應用研發(fā)平臺。
