探討仿真計算機與實時網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

摘 要：隨著全球科學(xué)技術(shù)的日益革新和突破，計算機作為網(wǎng)絡(luò)科學(xué)技術(shù)中的最為重要的技術(shù)實體，在各個領(lǐng)域都在被積極的應(yīng)用和發(fā)展，特別是仿真計算機技術(shù)。另外網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的實時化傳輸，對企業(yè)以及個人的管理效率和工作積極性都有了較大的提高，對于企業(yè)的發(fā)展有著比較強大的推動作用。目前仿真計算機技術(shù)已經(jīng)成為多種應(yīng)用領(lǐng)域的重要工具。本論文將主要針對專用數(shù)字仿真計算機特診會和實時網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行詳細的分析，并結(jié)合相關(guān)的技術(shù)進行分析和系統(tǒng)的介紹兩者的綜合應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：仿真計算機；實施網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號：TP391.9

計算機技術(shù)自誕生之日距今已經(jīng)有六十多年來，經(jīng)過六十多年的快速發(fā)展，已經(jīng)以其實用性和便利性成為了生產(chǎn)生活中不可缺少的重要工具。三維視景仿真技術(shù)作為計算機技術(shù)中的重要類別，由于其具有較高的經(jīng)濟性、實用性等顯著特點而受到人們的普遍青睞。計算機仿真技術(shù)是運用計算機科學(xué)，建立被仿真對象的系統(tǒng)模型，在一定的條件下對被仿真對象進行動態(tài)實驗的一項高端、綜合性技術(shù)。人們可以利用這種實驗獲得盡量逼真的信息。根據(jù)最新的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，仿真計算機技術(shù)已經(jīng)在各個領(lǐng)域得到了最為普遍的運用，并且創(chuàng)造了虛擬現(xiàn)實這樣的流行詞匯。三維視景仿真技術(shù)在計算機仿真技術(shù)的全部技術(shù)應(yīng)用中占有很大的比例，其融合了圖片處理、多媒體、信息合成、顯示等最新的高端技術(shù)，具有非常強大的功能和廣泛的應(yīng)用前景。

1 專用數(shù)字仿真計算機的特征

由于不同的反震計算機具有不同的內(nèi)存容量、接口、運算速度等特點，因此，在半實物反正計算機系統(tǒng)中曾先后采用了模擬計算機、數(shù)?；旌嫌嬎銠C、專用數(shù)字仿真計算機等不同特性的仿真計算機。我國的YE—2和AD100等仿真計算機代表了當(dāng)前仿真計算機在國內(nèi)的最高水平，目前，已經(jīng)在精確制導(dǎo)武器等高、精、尖領(lǐng)域得到了十分普遍的應(yīng)用。

1.1 專用數(shù)字仿真計算機的特征。YE—2和AD100等兩類專用數(shù)字仿真計算機具有如下特征：一是在專用數(shù)字仿真計算機中運用了異構(gòu)同步并行多處理機和廣播型數(shù)據(jù)總線的方式，從而提高了專用數(shù)字仿真計算機的存儲容量，從而提高了其運行速度。二是專門為專用數(shù)字仿真計算機設(shè)計了仿真語言，此種仿真語言簡單、實用，編程簡便，并且在其中還增加了數(shù)值積分算法模板，提高了使用效率，三是接口形式的多樣化以及接口提取速度的穩(wěn)定性，都保證仿真系統(tǒng)可以實現(xiàn)無仿真計算機的無縫對接，使得技術(shù)的硬件系統(tǒng)的得到有效的保障。除此之外，其還存在著能夠為精確仿真計算幀時進行定時的優(yōu)勢。

1.2 專用數(shù)字仿真計算機的缺陷。YE—2和AD100等兩類專用數(shù)字仿真計算機具有如下缺陷：一是數(shù)字接口技術(shù)還存在不足。專用數(shù)字仿真計算機能夠提供十分全面的接口，但這些接口基本還是使用了模擬量接口，數(shù)字接口儀可以適用的總線形式不多，同時，接口在傳輸速度和距離等多種方面存在不足的情形，不能很好地滿足專用數(shù)字仿真計算機的使用需求。二是維護起來不方便。由于該類型的專用數(shù)字計算機運用了專門的設(shè)計構(gòu)造，因此，該類型的專用數(shù)字仿真計算機和一般的計算機存在比較大的區(qū)別，在進行維護時，需要專門的熟悉該中計算機的人員進行維護，一旦該計算機出現(xiàn)故障，需要維修，其所需要耗費的時間較長，耗費的費用較大。因此，可能會對實驗的進度造成不利的影響，需要予以注意。

1.3 仿真計算機的未來發(fā)展方向。專用數(shù)字仿真計算機在經(jīng)歷過一段發(fā)展后，由于其存在的缺陷較多，已經(jīng)無法完全滿足實際的需要。仿真控制設(shè)備以及管理中使用的計算機都具有形式多樣的應(yīng)用軟件和各種類型的接口。提高專用數(shù)字仿真計算機系統(tǒng)應(yīng)用的關(guān)鍵是尋找到一種新型的模式，使其既具有專用數(shù)字仿真計算機的優(yōu)勢，而且還能滿足高速實時數(shù)字接口的使用需要。當(dāng)然，這樣的需要也是航空精確制導(dǎo)武器中對仿真計算的需求，也是仿真計算機未來發(fā)展的方向。

2 仿真技術(shù)及實時網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展

2.1 實時網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用。雖然高速接口形式比較多，可是仿真計算機系統(tǒng)在應(yīng)用中還需要考慮信息共享，也就是多臺設(shè)備可以共享信息。比如，對于某個目標(biāo)信息而言，需要使用到特征信號生成設(shè)備、目標(biāo)移動仿真設(shè)備以及數(shù)據(jù)鏈傳輸仿真設(shè)備等。由于仿真計算機系統(tǒng)十分復(fù)雜，系統(tǒng)內(nèi)信息的交換很多，因此，使得系統(tǒng)設(shè)備的規(guī)模比較大。由于仿真計算機信息處理上的上述特點，因此，傳統(tǒng)的點對點的接口形式不應(yīng)當(dāng)采用。但廣播式、網(wǎng)絡(luò)式等交互式接口形式可以滿足仿真計算機的上述特點和要求。對于精確制導(dǎo)武器中所運用的半實物仿真系統(tǒng)而言，還要求各個信息節(jié)點能夠?qū)崿F(xiàn)信息的同步更新，也就意味著，信息傳輸?shù)囊哂泻芨叩臅r效性，傳輸過程中盡量減少延遲。光纖反射內(nèi)存映射式實時網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，也就是RT—net，通過研究分析，基本可以達到半實物仿真系統(tǒng)的要求。這種技術(shù)的特點是通過映射式的信息傳達技術(shù)，將信息節(jié)點中某一個節(jié)點的信息能夠自動映射到全部信息節(jié)點。因為映射的過程由硬件主導(dǎo)，系統(tǒng)信息傳輸?shù)难舆t較小。延遲較小也就意味著信息傳輸?shù)母咚傩?，也就能滿足信息同步跟新的需求。這種RT—net網(wǎng)絡(luò)通常具有兩種拓撲網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。第一種是環(huán)行拓撲，第二種是星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，也就是通過由HUB實時連接的網(wǎng)絡(luò)。RT—net網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)饺魏我粋€信息節(jié)點的遲延較小，能夠滿足信息同步更新的要求。并且，假如其中一個信息節(jié)點出現(xiàn)故障，不會影響到其他節(jié)點的正常運行。因此，這中特點使得運用該種技術(shù)不需要讓所有的設(shè)備都開機。RT—net的運行模式比較簡單，在分布式的仿真計算機系統(tǒng)內(nèi)，接插一個RT—net卡在每一臺節(jié)點機上，再安裝相應(yīng)的驅(qū)動軟件，就可以讀寫數(shù)據(jù)了。當(dāng)數(shù)據(jù)被讀寫之后，RT—net卡將數(shù)據(jù)自動地傳輸?shù)狡渌惭b有RT—net的節(jié)點上。因此，有權(quán)限的訪問者，只需要訪問一個RT—net卡插接的節(jié)點即可。

2.2 仿真技術(shù)及和實時網(wǎng)絡(luò)技術(shù)綜合應(yīng)用。專用數(shù)字仿真計算機被仿真工作站替換的可行性比較高，因為二者的軟件內(nèi)置大致相同，通過進行軟件移植。實時網(wǎng)絡(luò)在仿真計算機信息系統(tǒng)的二次應(yīng)用和開發(fā)是仿真系統(tǒng)集成的關(guān)鍵所在，需要做如下的工作。一是做好仿真工作站與實時網(wǎng)絡(luò)接口形式的檢查；二是對仿真設(shè)備進行適應(yīng)性修改以適應(yīng)控制計算機的配置和特性，保證運行的穩(wěn)定性，如果有必要的，還應(yīng)當(dāng)對驅(qū)動卡、程序進行相應(yīng)的更改，以簡化應(yīng)用開發(fā)的工作。三是建立共享存儲容量內(nèi)存分配表。因為需要對信息進行實時共享，所以統(tǒng)一分配數(shù)據(jù)存儲地址，對于注冊信息、節(jié)點信息與狀態(tài)標(biāo)志、時鐘信息等進行相關(guān)的規(guī)定。

3 新時期仿真計算機和實時網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展

在進行計算機的選型上不僅要考慮上仿真計算機的讀取速度和內(nèi)存容量，還要考慮到數(shù)字接口能力這一重要的選型要素。即要求所選的仿真計算機必須保證仿真系統(tǒng)對大量實時數(shù)據(jù)交換的穩(wěn)定性，另外，仿真計算機還應(yīng)該充分利用計算機實體本有的資源。在現(xiàn)如今，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高速發(fā)展，我們必須時刻保證仿真技術(shù)信息的實時性，并且能夠及時的實現(xiàn)多設(shè)備信息的高度共享。新時期仿真計算機和實時網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，必將是沿著更加貼近實際，更加迅捷和實時的實現(xiàn)信息的處理和共享方向前行。

4 結(jié)束語

本論文主要通過首先分析研究目前的仿真技術(shù)中，專用數(shù)字仿真計算機的主要特征以及在實際的應(yīng)用過程中存在的缺陷和不足，并根據(jù)存在的漏洞，科學(xué)合理的指出了仿真計算機未來發(fā)展的方向，其次對當(dāng)前我國的實時網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的技術(shù)特點和現(xiàn)狀做了一定的分析和總結(jié)；最后簡要的介紹了如何實現(xiàn)仿真技術(shù)和實時網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在計算機中的綜合應(yīng)用。不難發(fā)現(xiàn)，隨著我國仿真技術(shù)和實時網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在仿真計算機中的綜合應(yīng)用的不斷加強，仿真計算機的性能和效率將會進一步得到提高，也將會具有更加廣泛的應(yīng)用前景。

參考文獻：

[1]周彥菲，杜承烈，劉利江.基于組件技術(shù)的虛擬試驗平臺研究[J].電子設(shè)計工程，2011（22）.

作者單位：廣東省茂名市交通高級技工學(xué)校，廣東茂名 525000