[发明专利]一种基于DDS服务封装的分布式仿真方法和系统

说明书

本方案提供了一种基于DDS服务封装的分布式仿真方法和系统，其中，该方法的步骤包括：仿真成员根据交互数据结构与封装有数据分发服务DDS的动态库进行数据交互；基于预设的时间管理算法，进行仿真成员和动态库之间的分布式仿真实验。本方案具备完善的DDS核心服务、接口管理服务、对象管理服务和时间管理服务，能够获得科学、真实的验证过程和验证结果，提升复杂产品研制和生产效率；具备服务封装特性，提升了仿真框架实施的便捷性，保障了核心仿真逻辑的安全性。

技术领域

本申请涉及建模仿真领域，特别涉及一种基于DDS服务封装的分布式仿真方法和系统。

背景技术

仿真科学与技术是以建模与仿真理论为基础，建立并利用模型，以计算机系统、物理效应设备及仿真器为工具，对研究对象进行分析、设计、运行和评估的一门综合性、交叉性学科。目前仿真技术已成功应用于工业、农业、商业、教育、军事、交通、社会、经济、医学、生命、生活服务等众多领域，并在航空、航天、信息、生物、材料、能源、先进制造等高新技术领域中成为系统论证、设计、实验、分析、维护、辅助决策及人员培训的重要手段与工具，成为认识和改造客观世界的重要方法。

随着Internet技术的广泛应用与计算机技术的飞速发展，各种仿真系统的体系结构呈现出以网络为中心的趋势，这对通信的实时性、动态灵活性提出了更高的要求，同时要求分布式系统的各参与者之间采用一种具有松散耦合特性和通信服务质量保障策略支持的灵活通信模型和交互机制。

发明内容

本申请提供了一种基于DDS服务封装的分布式仿真方法和系统。

根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种基于DDS服务封装的分布式仿真方法，该方法的步骤包括：

仿真成员根据交互数据结构与封装有数据分发服务DDS的动态库进行数据交互；

基于预设的时间管理算法，进行仿真成员和动态库之间的分布式仿真实验。

在一种优选地实施例中，仿真成员的每一个交互数据结构实例属于一种主题，DDS通信引擎通过识别该结构中的主题名实现仿真过程中数据包的转发；

其中，数据分发服务中的接口定义语言IDL文件中包含两个区域：

按照成员需求生成用户数据结构区，用以反应成员需要传递的数据组成；

为每一个数据结构生成一种接口数据结构，该接口数据结构包含的字段有：数据包id、数据发送时间、数据发送人、数据主题名和包含特定用户数据结构的key-value对，应以仿真过程中通过传递接口数据结构实现主题、时间、成员和数据的交互。

在一种优选地实施例中，所述封装有数据分发服务的动态库的构建步骤包括：

将DDS核心服务、接口管理服务、对象管理服务和时间管理服务进行封装，形成动态库；其中，动态库接口包括：服务启动Start()、数据发布Transfer()、请求推进Advance()和服务关闭End()；动态库接口与仿真成员侧的函数：成员初始化Init()、数据接收Set()、成员推进Finish()和成员结束End()相对应。

在一种优选地实施例中，所述仿真成员与动态库交互的步骤包括：

仿真成员向服务启动接口发送回调函数句柄，DDS初始化数据通过动态库回调Init()方法发送到仿真成员；

仿真运行过程中，DDS总线数据通过回调Set()方法发送到仿真成员，通过回调Finish()方法推进成员模型；

仿真成员通过调用Transfer()方法将数据发布到DDS总线，通过调用Advance()方法请求时间推进。

在一种优选地实施例中，所述基于预设的时间管理算法，进行仿真成员和动态库之间的分布式仿真实验的步骤包括：