网络化联合仿真的时间同步
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当前,以人工智能、大数据、云计算、新一代通信等为代表的新兴科学技术飞速发展,催生新型作战理论、作战样式和武器装备快速革新,使战争形态不断变化。随着战争形态的不断演变,以联为纲、信息主导的体系化试验训练逐渐成为模拟训练和装备试验的新模式。这种模式要求实现试训资源和业务应用的体系融合、一体联动,把各军兵种部队、作战要素和作战单元融合在一起,实现各类试训系统的互联互通互操作,构建近似实战、立体多维、虚实一体的联合战场环境。

在分布式仿真技术近40年的发展历程中,其在装备试验和模拟训练的应用越来越广泛,同时仿真架构、云计算、人工智能、人机交互等技术的快速发展与融入,也催生了基于分布式仿真的装备试验及模拟训练技术和形态的快速变化。在这种背景下,网络化联合仿真技术逐渐成为装备试验和模拟训练领域的公共支撑技术,同时也是分布式仿真技术发展的新阶段。

为了构建“物理上分布、逻辑上统一、时空上一致”的联合战场空间,保证所有仿真要素的逻辑因果关系正确性,以及虚实仿真要素的运行实时性,必须解决包括逻辑时间同步和物理时钟同步在内的时间同步问题。时间同步是分布式仿真技术不同于其他分布式计算、网络通信等技术最鲜明的特征。

在分布式仿真技术的实际应用中,时间同步方法曾长期停滞在基于空消息策略的保守时间同步算法阶段,这源自该算法对于局域网内小规模仿真阶段时间同步的有效支撑。然而,分布式仿真应用进入体系化、服务化、智能化的网络化联合仿真发展新阶段,相应地产生了远程异地同步、虚实协同交互、大规模节点同步、海量数据分发等亟待解决的问题,迫切需要对传统时间同步方法进行改进与创新,以便适应新的技术条件和场景需求。

本书是作者多年来实践经验的总结提炼,其中多项技术在国家级重大工程项目中得到成功检验,取得了良好的应用效果。本书作者在分布式仿真领域有着丰富的学习、研究和实践经验,在国防科技大学先后获得仿真工程专业学士学位、系统仿真方向硕士学位和博士学位,有着坚实的建模和仿真理论基础,毕业后留校任教,继续从事仿真理论研究和应用实践工作,先后负责多个分布式仿真应用系统和仿真支撑平台的设计与研发,取得了一系列创新成果。

本书专门针对仿真领域内时间同步方法展开论述,围绕网络化联合仿真时间同步技术框架展开,内容涵盖时间同步问题分析、仿真网络通信、逻辑时间同步、物理时间同步、虚实协同交互、时间同步软件实现等关键问题。本书对于从事分布式仿真系统设计的研发人员而言,具有重要的理论价值和实践意义。

是为序。