雷達(dá)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化建模與仿真關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、雷達(dá)體制種類繁多、分類方式復(fù)雜，因此在雷達(dá)系統(tǒng)仿真中，雖為類似的雷達(dá)功能模型，卻往往需要編制不同的實(shí)現(xiàn)代碼，模型可重用性并不強(qiáng)。標(biāo)準(zhǔn)化建模就是分析和提煉不同仿真條件下雷達(dá)系統(tǒng)仿真對(duì)象的共性功能模塊，建立層次化、多粒度對(duì)象模型體系，并以此構(gòu)建通用仿真框架，達(dá)到簡(jiǎn)化仿真復(fù)雜性目的。雷達(dá)系統(tǒng)仿真所涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括：仿真對(duì)象間通信、分布式仿真控制、仿真對(duì)象間數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、對(duì)象接口代碼自動(dòng)生成、并行仿真算法或結(jié)構(gòu)等。這些關(guān)鍵技術(shù)都是圍繞仿真對(duì)象間的

2、互連互通、仿真效率、仿真模型規(guī)范等核心問(wèn)題展開(kāi)的。
　　本論文以雷達(dá)系統(tǒng)為主要研究對(duì)象，在深入分析雷達(dá)原理的基礎(chǔ)上，采用系統(tǒng)仿真手段對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)展開(kāi)對(duì)象建模、仿真框架、模型標(biāo)準(zhǔn)化與互操作、并行仿真技術(shù)等方面研究性工作，旨在通過(guò)對(duì)基于對(duì)象模型的雷達(dá)系統(tǒng)仿真建模方法的研究，建立一種標(biāo)準(zhǔn)化和通用化的雷達(dá)建模仿真框架；通過(guò)對(duì)雷達(dá)對(duì)象模型間的互操作研究，建立一種基于消息傳遞的仿真對(duì)象間接通信模型，并建立一種基于數(shù)據(jù)中心間接傳遞成員數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)驅(qū)

3、動(dòng)模型；通過(guò)對(duì)分布式結(jié)構(gòu)下雷達(dá)系統(tǒng)仿真成員調(diào)度控制的研究，提出一種雷達(dá)仿真引擎；通過(guò)對(duì)雷達(dá)仿真模型并行結(jié)構(gòu)的研究，在多核處理器共享內(nèi)存結(jié)構(gòu)下建立一種多數(shù)據(jù)鏈路處理模型，在分布式節(jié)點(diǎn)計(jì)算結(jié)構(gòu)下建立一種多節(jié)點(diǎn)并行任務(wù)最優(yōu)分配模型。并行仿真模型的建立可以提高仿真系統(tǒng)效率。論文的主要貢獻(xiàn)歸納如下：
　　1．標(biāo)準(zhǔn)化仿真框架
　　從系統(tǒng)建模和模型標(biāo)準(zhǔn)化角度，將雷達(dá)系統(tǒng)抽象表示成一種層次化多粒度體系框架，包括：應(yīng)用層、系統(tǒng)層、部件層、組件

4、層、公用算法層、支撐層。框架可以提高雷達(dá)系統(tǒng)模型的通用性、易重用性。采用對(duì)象模板定義仿真模型，通過(guò)模型轉(zhuǎn)換和代碼自主生成提高仿真系統(tǒng)效率。對(duì)象模型部件采用通用化結(jié)構(gòu)，解決了部件內(nèi)部構(gòu)造和外部交互的問(wèn)題。
　　2．雷達(dá)系統(tǒng)仿真進(jìn)程間通信服務(wù)模型
　　在分布式結(jié)構(gòu)下提出一種基于消息中心間接通信的雷達(dá)仿真進(jìn)程間通信服務(wù)模型，建立消息定義文件模板和進(jìn)程并發(fā)訪問(wèn)控制策略，用以解決仿真成員間的互操作和通信。
　　3．雷達(dá)系統(tǒng)分布式

5、仿真控制算法
　　提出一種基于消息服務(wù)中心（Message Service Center,MSC）和運(yùn)行監(jiān)控中心（System Console,SC）兩層控制結(jié)構(gòu)的雷達(dá)仿真引擎和消息傳遞算法（Message Passing Algorithm,MPA），用以解決雷達(dá)系統(tǒng)分布式仿真調(diào)度控制問(wèn)題。
　　4．?dāng)?shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型及接口代碼自動(dòng)生成
　　提出一種系統(tǒng)仿真數(shù)據(jù)接口歸一化方法，建立仿真成員數(shù)據(jù)接口描述規(guī)范，分層次定義仿真數(shù)

6、據(jù)描述信息，用以解決仿真成員數(shù)據(jù)模型驅(qū)動(dòng)問(wèn)題。同時(shí)，代碼自動(dòng)生成可以提高仿真系統(tǒng)研制效率。
　　5．并行仿真模型
　　根據(jù)同一調(diào)度間隔內(nèi)的各雷達(dá)事件相互獨(dú)立的特性，提出一種在單機(jī)多核處理器計(jì)算環(huán)境下對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行全數(shù)字仿真的并行算法，通過(guò)建立多條數(shù)據(jù)幀并行處理邏輯鏈路的方法，加速提升并行仿真系統(tǒng)的運(yùn)行效能。
　　采用效率矩陣描述獨(dú)立任務(wù)集和節(jié)點(diǎn)計(jì)算能力的匹配關(guān)系，提出一種任務(wù)-節(jié)點(diǎn)最優(yōu)分配算法，將多節(jié)點(diǎn)處理系統(tǒng)中任務(wù)執(zhí)