基于XML 的分布式智能仿真系统的设计和实现

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工程申请报告

工程名称：基于XML 的分布式智能仿真系统的设计和实现

基于XML 的分布式智能仿真系统的设计和实现

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目 录

1．引言.......................................................................................................................................3

1.1 编写目的....................................................................................................................3

1.2 工程背景....................................................................................................................3

1.3 系统任务....................................................................................................................4

1.4 定义............................................................................................................................4

2. 技术可行性分析....................................................................................................................4

2.1 基于XML 的分布式仿真.............................................................................................4

2.2 仿真系统的智能化...................................................................................................5

3．工程产品概述.......................................................................................................................6

3.1 软件...........................................................................................................................6

3.2 文档..............................................................................................................................6

4．实施打算...............................................................................................................................7

4.1 任务分解....................................................................................................................7

4.2 进度............................................................................................................................7

4.3 预算............................................................................................................................7

4.4 关键问题....................................................................................................................7

基于XML 的分布式智能仿真系统的设计和实现

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1．引言

1.1 编写目的

阐述工程“基于XML 的分布式智能仿真系统的设计和实现”的应用背景、技

术可行性争辩、工程产品、开发打算、预算等。呈报微软亚洲争辩院审批。

1.2 工程背景

很多作战系统是简洁大系统，技术简洁、本钱昂贵、风险高，在研发和部

署前能不能用解析方法对其总体功能和作战效能进展评估，在研发和部署之后也

不能进展实战演练，不行能靠数学分析来评估总体功能和作战效能。因此需要全

面争辩可行、有效的系统仿真方法。

随着计算机技术，网络通信技术和人工智能技术的进展，系统仿真技术已

经从简洁的纯数字仿真，进展到现在的简洁系统的综合仿真。仿真的范围和规模

得到了极大的扩展，其简洁程度和相应的研发费用也急剧增加。如何降低综合仿

真系统的简洁度和研发费用，成为目前综合仿真系统争辩的热点和难点所在。

高层体系构造〔HLA〕是建模和仿真通用技术框架的核心，在可重用性互

操作方面给出了一系列的标准和协议。

以最简洁的飞行器探测为例，仿真联邦的组成如图一所示。

总控联邦成员

探测器探测性能计飞行器仿真联探测器显示联

算联邦成员邦成员邦成员

探测器网效能统计

联邦成员

图一 探测器组网探测飞行器仿真联邦的组成

在分布仿真系统当中，节点都需要并且拥有大量不同类型的数据和模型，

如仿真工程中与应用领域和仿真目的相关的资源库〔包括环境数据库、实体属性

数据库等〕、模型库、学问库、仿真试验方案库等。在仿真过程中，还将不断产

生大量的数据，这些数据通常具有分布、异构、层次性、构造化、自治等特点。

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为了实现不同粒度仿真模型的重用，还需要完善的、合理的数据交换标准

的支持。因此，如何依据确定的模式，制定和完善相应的数据和模型标准，建立

标准的数据交换格式，对仿真系统中的各个节点进展有效的信息集成，是格外有

必要进展争辩的。

仿真过程中涉及大量的思维和推理过程，而且大型作战仿真系统需供给最

大程度的关心决策支持，这也是仿真系统智能化成为目前综合仿真系统争辩的热

点和难点所在的缘由。

1.3 系统任务

基于HLA，构建分布式仿真系统的框架；基于XML，设计HLA 对象模型

的构建和表示方法；基于多agent，实现仿真系统的智能化。

1.4 定义

XML：eXtensible Markup Language；

HLA：High Level Architecture 高层体系构造；

DIF：数据交换格式；

DTD：Document Type Definition 文档类型定义。

2. 技术可行性分析

2.1 基于XML 的分布式仿真

XML 的消灭，为分布、异构的先进分布仿真系统的数据交换格式、信息集

成框架和方法的争辩供给了一个全的思路。

DB

后台支持XML

的数据库中

间件

XML文档前

＋端

DTD/XML

Schema

解析器接口

查询器接口

处理器接口

工

具

解析

查询

展示

存储

管理

图二 承受基于XML 的DIF 的信息集成系统的体系构造

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平台级仿真器

部队级作战仿真系统

分队级作战指挥仿真系统

RTL/Client

XML处理模块

平台级仿真器

RTL/Client

XML处理模块

平台级仿真器

RTL/Client

XML处理模块

RTL/Client/Server

XML处理模块

数据库管理模块

RTL/Client/Server

XML处理模块

数据库管理模块

分队级作战指挥仿真系统

RTL/Client/Server

XML处理模块

数据库管理模块

图三 基于XML 的分布交互式作战仿真体系构造

基于XML 的数据交换格式具有如下突出的优点：

1.可增加自描述、可扩展，具有语言特征的标记，使得数据的含义格外直

观；

2.在DTD/XML Schema 的帮助下可以创立出更加智能的文档；

3.具有标准、统一、通用的解析器接口，避开了特定的文档格式的限制；

4.假设是标记的含义还不够明确和充分，可自由注释，而不会影响文档的

解析；

5.在符合DTD 标准的前提下，可以依据需要调整数据在文档中的次序，

而不会影响文档的解析；

6.通过查询接口〔自己开发或其它软件等〕，可以便利地在大型XML 文

档中查询、抽取出满足用户需求，具有语义特征的数据；

7.结合XSL,可以依据需求，便利地将某些数据以特定的样式加以显示；

8.与数据库有良好的接口，大批量的XML 的文档可以承受数据库进展存

储和治理。

2.2 仿真系统的智能化

智能Agent 具有自主性〔autonomy〕、智能性〔intelligence〕以及通讯和协

作力气〔Communication and Cooperation〕。并且，智能仿真Agent 具有学习、推

理、规划以及关心决策等力气。将智能Agent 与仿真建模技术相结合，可以充分

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而有效的利用学问的表示方法以及各种学习算法，推理方法等人工智能领域的争

辩成果。

控制规则时钟

探测器

控制器效应器

内部状态

环境

图四 Agent 的把握论模型

多Agent 系统〔MAS，Multi-Agent System〕方法吸取了分布式人工智能和人工生

命的理论，供给了解决简洁问题的分而治之的方法，能够解决规模浩大、构造简

洁的问题。MAS 最大的特点在于系统内Agent 间的动态交互性。MAS 技术用于

仿真领域，格外适于建立非线性和简洁的系统模型。通过使用MAS，对非线性

系统的组件实体利用Agent 进展建模，而它们之间的交互关系可用Agent 间的交

互来建模。

3．工程产品概述

3.1 软件

分布式交互仿真系统框架；

用XML 构建和表示HLA 对象模型例子。

3.2 文档

系统设计报告；

技术实现报告；

用户操作手册；

软件测试报告；

软件维护手册。

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4．实施打算

4.1 任务分解

基于HLA，构建分布式仿真系统的框架；

基于XML，设计HLA 对象模型的构建和表示方法；

基于多agent，实现仿真系统的智能化。

4.2 进度

工程开发时间：六个月。

时间进度

2022.10

可行性分析

2022.11

工程申请

2022.12~2022.1

系统具体设计

2022.2～2022.3系统开发

2022.4～2022.5系统测试与软件交付

4.3 预算

需求分析：1000 元；

相关技术争辩：4000 元；

系统开发：1000 元。

共：6000 元。

来源：微软亚洲争辩院2022 元、学院创基金4000 元。

4.4 关键问题

主要风险因素：相关技术的争辩。