先進分佈仿真(第2版)（簡體書）

《先進分佈仿真（第2版）》力圖比較全面、系統地介紹先進分佈仿真技術，首先簡要介紹先進分佈仿真的產生、發展、分類、應用、面臨的挑戰；接著詳細介紹先進分佈仿真的主要技術，包括體系結構、信息交換標準、時空一致性、仿真管理、VV&A與仿真可信度；爾後詳細介紹先進分佈仿真系統的構建，重點是開發時支撐工具和運行時支撐工具；最後簡要介紹典型的先進分佈仿真系統以及先進分佈仿真的新進展，包括基礎對象模型、基於web服務的仿真、基於網格的仿真、雲仿真。

徐享忠，1974．11出生，江西玉山人，裝甲兵工程學院副教授。1997年和2000年，先後獲國防科學技術大學工學學士和工學碩士學位；2003年，獲裝甲兵工程學院工學博士學位。2008年以來，擔任中國系統仿真學會青年工作委員會委員、全軍軍事運籌學學會建模與仿真專業委員會副主任委員，被選拔為總裝備部”1153人才工程”第三層次培養對象，獲軍隊優秀專業技術人才三類崗位津貼。從事作戰仿真的教學與科研工作。出版教材6部、參編2部，獲院級教學成果一等獎1項、二等獎2項；以第一作者發表論文40多篇，其中，EI／ISTP檢索9篇，核心期刊13篇，教學論文3篇； 以第二作者發表EI／ISTP檢索論文5篇；參與完成軍隊重點課題十余項，獲軍隊科技進步二等獎2項、三等獎3項。郭齊勝，男，1962年8月生，湖北浠水人，工學博士，專業技術少將，享受國務院政府特殊津貼專家，裝甲兵工程學院教授、博士生導師，軍隊學科拔尖人才培養對象，總裝備部科技領軍人才培養對象。曾學習於華中工學院（本科）、上海機械學院（碩士）、清華大學（博士）、國防大學（進修）和國防科技大學（研修），任教於甘肅工業大學。被評為國家機械電子工業部優秀科技青年、全軍優秀教師（2次）、全軍優秀學位論文指導教師（3次）；獲國家機械電子工業部青年教師教書育人工作優秀獎、軍隊院校育才獎金獎（2次）、總裝備部優秀人才獎、總裝備部科技創新貢獻獎。獲教學科研獎近40項，其中，國家教學成果一等獎1項、軍隊教學成果二等獎1項，中國高校科技進步一等獎1項、軍隊科技進步二等獎5項；發表學術論文280餘篇；出版譯著1部、著作10部、教材8部；培養高層次人才70餘名，其中，博士後1人、博士28人、碩士42人。現任中國運籌學會常務理事、軍事運籌學會理事、軍隊學位委員會學科評議組專家、總裝國防系統分析與體系技術專業組專家、中國系統工程學會軍事系統工程專業委員會委員、軍用建模與仿真標準化技術委員會委員、全軍武器裝備科技獎評審委員會裝備論證評審組專家、《裝備學院學報》特約編委、《計算機仿真》編委、《裝甲兵工程學院學報》編委等。

《先進分布仿真(第2版)》可作為相關專業本科生和碩土研究生的教材或教學參考書，也可供有關工程技術人員自學和參考。

第1章 緒論1．1先進分佈仿真的產生和發展1．2先進分佈仿真的分類1．3先進分佈仿真的共性問題1．3．1模型和數據1．3．2數據管理和時間管理1．3．3運行時環境和開發時環境1．3．4計算機生成技術1．3．5可視化技術1．3．6綜合自然環境的建模與仿真1．3．7C4ISR與M&S1．4先進分佈仿真的應用1．4．1軍事領域的應用1．4．2非軍事領域的應用第2章 體系結構2．1仿真系統體系結構理論2．1．1仿真系統體系結構的內涵2．1．2仿真系統體系結構的類別2．1．3仿真系統體系結構的視圖2．1．4仿真系統體系結構的性能要求2．2DIS體系結構2．2．1DIS中的基本概念2．2．2DIS邏輯拓撲結構2．3ALSP體系結構2．4HLA體系結構2．4．1HLA中的基本概念2．4．2HLA邏輯拓撲結構2．5兩種體系結構的互連第3章 信息交換標準3．1引言3．2DIS協議3．3HLA規範3．3．1HLA規則3．3．2HLA對象模型模板3．3．3HLA接口規範3．3．4MOM第4章 時空一致性4．1引言4．1．1時空一致性的概念4．1．2時空一致性影響因素4．2通信機制4．2．1網絡通信服務需求4．2．2傳輸方式4．2．3Multicast技術4．3時鐘同步4．3．1時鐘同步的概念4．3．2硬件時鐘同步方法4．3．3軟件時鐘同步方法4．4空間一致性4．4．1常用坐標系4．4．2常用坐標轉換4．5DR算法4．5．1基本思想4．5．2算法描述4．5．3DR算法的執行過程4．5．4DR算法的應用4．6自然環境一致性4．6．1綜合自然環境4．6．2綜合自然環境數據表示與交換規範4．7電磁環境一致性4．7．1基本概念4．7．2電磁環境仿真的基本方法第5章 仿真管理5．1引言5．2DIS系統的管理5．2．1分層遞階管理模式5．2．2“四加三”管理模式5．3HIJA仿真系統的管理5．3．1聯邦全過程全系統管理的體系結構5．3．2聯邦全過程全系統管理控制環境5．3．3聯邦全過程全系統管理的關鍵技術第6章 仿真可信度6．1引言6．2仿真可信度的概念6．2．1仿真可信度的定義6．2．2仿真可信度的性質6．2．3仿真可信度研究的歷程6．2．4仿真可信度研究中的難題與方向6．3模型與仿真的VV&A6．3．1VV&A的概念6．3．2VV&A的工作過程6．3．3VV&A的基本原則6．3．4VV&A相關人員及其職責6．3．5VV&A的相關技術6．3．6仿真可信度與VV&A的關係6．4數據的VV&C6．4．1VV&C的基本概念6．4．2建模與仿真中數據的分類6．4．3數據VV&C原則6．4．4仿真數據校核與驗證的關鍵過程6．4．5數據工程理論與方法6．5仿真可信度評估方法6．5．1基於相似理論的可信度分析6．5．2基於模糊綜合評判法的可信度評估6．5．3基於層次分析法的可信度評估6．5．4基於粗糙集理論的仿真的可信度評估方法6．5．5基於模糊推理的仿真可信度評估方法6．5．6基於粗糙—模糊綜合評判的仿真可信度評估方法6．5．7各種方法的分析對比6．6仿真可信度評估的技術途徑與支撐環境6．6．1技術途徑6．6．2支撐環境6．7仿真可信度的控制第7章 先進分佈仿真系統的構建7．1聯邦開發與執行過程7．1．1FEDEP的基本步驟7．1．2FEDEP描述方法比較7．2開發時支撐工具7．2．1仿真對象模型開發工具7．2．2仿真成員框架自動生成工具7．2．3仿真系統調試工具7．2．4仿真系統集成工具7．2．5仿真語言7．3運行時支撐工具7．3．1仿真引擎7．3．2仿真管理7．3．3數據記錄與回放7．3．4仿真可視化7．4開發實例7．4．1需求分析7．4．2聯邦概念模型開發7．4．3聯邦設計與開發7．4．4系統的集成、測試與運行7．4．5聯邦執行和結果準備7．5先進分佈仿真系統構建面臨的挑戰7．5．1仿真對象的複雜性7．5．2軍事需求問題7．5．3技術需求問題第8章 典型先進分佈仿真系統8．1引言8．1．1美軍作戰仿真系統的主要特點8．1．2美軍作戰仿真系統的應用領域8．2WARSIM20008．2．1系統簡介8．2．2體系結構8．2．3應用領域8．3聯合作戰系統8．3．1系統簡介8．3．2體系結構8．3．3主要功能8．3．4應用領域8．4聯合仿真系統8．4．1系統簡介8．4．2組織結構8．4．3體系結構8．4．4主要功能8．4．5應用領域8．5聯合戰區級仿真系統8．5．1系統簡介8．5．2體系結構8．5．3模型構成8．5．4多分辨率聯邦的體系結構8．5．5應用領域8．6聯合建模與仿真環境（JMASE）8．6．1JMASE概述8．6．2調度服務8．6．3日誌服務8．6．4JMASE的通信機制第9章 先進分佈仿真的新進展9．1基礎對象模型9．1．1BOM方法的基本內容9．1．2BOM的創建方法9．1．3封裝BOM的實現9．1．4BOM的重用方法9．2基於Web服務的仿真9．2．1Web服務簡介9．2．2可擴展建模與仿真框架9．2．3Web服務與HLA9．3基於網格的仿真9．3．1基於網格仿真的必要性9．3．2基於網格仿真的研究方向9．3．3Web服務與網格計算9．3．4仿真網格9．4雲仿真9．4．1虛擬化技術9．4．2基於雲仿真平臺的雲仿真系統體系結構9．4．3雲仿真平臺關鍵技術參考文獻

4.數據交換技術
在聯邦全過程活動中，開發人員之間、軟件工具之間等都要交換數據，典型的如聯邦對象模型文件、聯邦執行數據文件等。為了交換這些數據首先要求有基礎的通信設施，其次要求數據必須按照一定的要求進行格式化。所有交換的數據都在數據管理系統的管理之下，并且按照過程管理中描述的數據交換關系進行自動或手動的傳遞。由于交換的底層通信伴隨過程管理的工作流動進行，所以關鍵就是要研究數據的格式化問題。
數據標準本身是HLA組成內容之一，所以對一些仿真常用的必備的數據類型已經建立了標準，但對一些沒有標準化而實際上又有需求的數據，就必須建立自己的標準。標準包括兩部分：一是所采用的數據描述方法；二是針對具體數據類型確定的具體標準。數據交換技術的研究重點是聯邦全過程中尚未標準化的數據，如想定、腳本和仿真結果數據，設計合適的交換方式，以提高聯邦全過程管理的自動化程度和重用性。
5.負載平衡技術
聯邦在網絡互連的計算機上運行，為了充分利用網絡和計算機資源，使聯邦運行綜合性能最優，需要好的資源管理和分配方案，以達到系統各部分負載平衡。分布式系統進行負載分配的最終目的是要達到系統運行效果最優，主要指標是仿真推進速度，而直接的負載因素是仿真計算機的CPU、內存和網絡帶寬資源。由于難以直接衡量推進速度與負載分配的關系，所以在實施的時候也是以計算、存儲和通信帶寬三類資源為準，當然這也是非常必要的，至少可以保證每臺計算機都在可接受的負載范圍內運行。
負載分配大致可分為靜態和動態兩類，靜態負載分配是在每次聯邦運行前完成，可以稱為確定性調度，而動態負載分配是在聯邦運行中進行，稱為負載平衡。靜態負載分配與聯邦運行規劃、仿真腳本和系統總控調度有密切的關系，其實現方法是通過制定合理的運行配置，仿真腳本和總控調度方案，通過總控調度系統按照該配置部署仿真系統并控制系統的運行。動態負載平衡也需要節點的負載信息，只是需要實時地獲取，并且實時進行處理得到新的負載分配方案，然后實時進行分配。由于負載是在仿真過程中進行分配的，因此靜態負載分配的方法是不合適的，不能通過修改腳本、運行規劃和總控調度方案的方式進行，而必須采用實時可操作的方法。
動態和靜態負載分配都需要選擇負載轉入、轉出的成員或節點，其判斷準則是要求這種負載轉移的收益最大化。另外，還都要求獲取節點的負載信息。由于節點負載信息的獲取是周期性的，并且信息的獲取、傳輸、處理都需要占用節點計算資源、網絡帶寬，因此，其獲取策略也是需要根據系統進行調整的，特別是信息獲取周期的確定——定周期還是自適應周期或變周期等。具體負載信息獲取技術和節點類型有關，也和負載的定義有關。