[发明专利]一种基于分布式多Agent系统的作战仿真引擎

说明书

技术领域

本发明属于系统仿真领域，更进一步涉及一种基于分布式多Agent系统的作战仿真领域。本发明主要 用于军事模拟训练，开发人员可通过构建各种装设备物理模型、行为模型等，必要时可接入人在回路的模 拟训练系统，模拟生成逼真的战场，以达到战术推演、战法研究等目的。

背景技术

基于Agent的仿真结构模拟人类解决问题的思路，将复杂的问题分解成多个易于解决的子问题，每个 子问题的解决方法都是另一个子问题解决方案的输入。Agent技术被认为是面向对象模式的继承。

多Agent系统(Multi-AgentSystems,MAS)是指多个自治、相互作用的的异构Agent松散地耦合在一 起实现问题求解的系统。多Agent技术和方法具有解决复杂分布问题的能力，Agent对开放性不确定环境 的适应性，以及Agent之间的协作能力，使得多Agent系统在工业、交通管理、智能信息检索、电子商务、 医疗、智能机器人、仿真等领域得到了广泛应用。但当MAS中的Agent数量较多时，受到计算机性能的 限制，系统的运行效率可能会降低。

多Agent系统的内在架构为创建分布式多Agent系统(DMAS,DistributedMulti-AgentSystems)提供了 极大便利，在DMAS中，Agent分布在网络中的多个计算机上，充分利用网络中的计算资源，提供系统的 运行效率。DMAS为复杂的、分布式、实时仿真系统提供了解决方案。目前，DMAS在多个领域得到了广 泛应用，包括游戏、机器学习、建模仿真、军事指挥控制、以及各种专家系统。

目前，用于军事仿真领域的作战仿真平台大部分是美国公司开发，且对中国禁售。市场上的商业软件 大部分采用单进程顺序执行的建模方式，在仿真实体数量少、模型简单且实时性要求不高时尚可使用，当 实体数量增多，模型复杂度增加，实时性要求高时，仿真平台的运行效率降低，且无法进行实时仿真。

发明内容

本发明针对上述现有平台技术的不足，设计了一种基于分布式多Agent系统的作战仿真引擎。该引擎 基于黑板机制构建了一种层次化的通用黑板结构，并运用分布式并行计算理论，实现了对分布式仿真中各 仿真节点计算资源的合理分配和充分利用，以及仿真节点中大量智能体模型的多进程、并行计算管理和调 度。

本发明提出了一种基于分布式多Agent系统的作战仿真引擎，其特征在于，由如下部分组成：

1)通用黑板框架；2)串行网络控制组件；3)黑板浏览器；4)记录/回放组件；5)CGF行为建模框架；6) 行为建模工具；7)装备性能参数库组件；8)行为知识库组件。

所述部分1)的通用黑板框架包括黑板设计工具、黑板管理组件，黑板设计工具辅助开发人员根据开发需 求构建各类仿真实体的数据结构，黑板管理器完成黑板内容即实体数据的读写存储、周期更新。

所述部分2)的串行网络控制组件用于实现不同仿真节点间黑板数据的同步，确保数据无论在哪个仿真节 点解算，对系统中所有的Agent来说均可用。

所述部分3)的黑板浏览器作用是使开发者在系统运行过程中能实时监测模型解算的相关结果，为开发调 试提供辅助。

所述部分4)的记录/回放组件用于记录系统运行期间所有Agent应用的操作，存储通用黑板中相关数据到 磁盘中，在仿真结束后从磁盘中读取数据，并将数据重新填入黑板中的相关地址，完成记录回放。

所述部分5)的CGF(ComputerGeneratedForces)行为建模框架用于为开发人员实现CGF实体及实体间的 复杂行为与交互的模拟提供框架支撑，将CGF行为建模划分为行为控制类模型、逻辑控制类模型和物理仿真类 模型三大类性。

所述部分6)的行为建模工具是利用状态机的原理实现的图形化CGF行为建模工具。

所述部分7)的装备性能参数库组件是用于存储训练想定中所有可用的装设备技术参数数据，并提供参数 库访问接口。

所述部分8)的行为知识库组件是存储想定中需要用到的CGF实体的可用行为，并提供读取接口。

通过应用本发明，开发人员可通过构建相关的装设备物理模型、行为模型，快速搭建适合作战训练应 用的作战仿真环境。必要时，可通过引入桥接器的设计模式，将作战仿真引擎与采用DIS/HLA等其它网 络协议的模拟系统相连，组成人在回路的模拟训练系统。

附图说明