军事仿真训练系统中服务器端程序的研究与分析

军事仿真训练系统中服务器端程序的研究与分析　郭华王群辉　闫炜王志成赵兴锋（６６４４０部队）　摘要：本文简要介绍作战模拟、仿真训练的概念；对仿真训练系　端应用程序应具有如下功能：监听客户端的连接请求、为　统中服务器端程序各模块设计与分析进行了说明。　客户端连接请求建立ＳＯＣＨＥＴ队列、处理各客户端发送　来的数据并发送应答消息。所用到得模块包括：通讯联络、　１概述　线程管理、消息传递、场景分配、训练规则等。　信息化跨越式发展，推动了军事战略、战术和指挥控　３．１通讯模块通讯模块主要实现与客户端的通讯功　制手段的变革，作战模拟、仿真训练在军事发展中成了不　能，是对套结字Ｓｏｃｋｅｔ的封装。Ｓｏｃｋｅｔ是ＵＮＩＸ下的网络　可或缺得地步。采用计算机进行作战仿真模拟训练，简便　通讯基础，对于一个Ｓｏｃｋｅｔ我们可以对其进行读写操作，　易行，可有效减少装备损伤，有非常高的实用价值和军事　读入的数据来自客户端，写入的数据可供客户端读取。　效益。　Ｓｏｃｋｅｔ主要有阻塞套接字和无阻塞套接字两种，系统开　关键词：仿真训练系统服务器端程序设计　发上大多采用阻塞模式，因无阻塞套结字，在网络环境不　军事仿真训练系统开发技术含量相当的高，如不能构　好时很难控制传输，容易使网络传输变得很不稳定。　思出一个贴切实际得训练环境，必将导致开发失败。它对　但此模式，在不合适的时候从阻塞套接字读入数据，　设计人员策划能力要求也颇高，在编程知识中涉及网络编　线程很可能将被阻塞，所以采用了ｓｅｌｅｃｔ——多路复用技　程、操作系统进程、线程编程、图形图像编程、ＷｌＮ３２　ＡＰＩ　术，对ｓｏｃｋｅｔ进行监视，如果ｓｏｃｋｅｔ上有读事件发生，将　编程及各种算法和数据结构等内容。　调用消息模块发送消息给ｓｏｃｋｅｔ的携带对象，对其进行　要使在仿真训练系统中控制行为更加精确，就需要高　读写。通过对ｓｏｃｋｅｔ的封装，可完成通讯模块的基本任　效的服务器系统，服务器端得程序设计就显得至关重要。　务。要做到传输网络上的消息，需要对Ｓｏｃｋｅｔ继续封装，　３仿真训练系统中服务器端程序设计　应先定义一个消息结构体，再读写消息，消息结构可根据　服务端程序是就是为客户端提供服务的程序，服务器　仿真训练系统具体设定。　（上接第２７４页）　２军事仿真训练系统　际电信联盟（１ＴＵ）在１９８５年提出的工作在２０００ＭＨｚ频　立集中的业务控制点和数据库，进而进～步建立集中的业　段的系统。与第一代模拟移动通信和第二代数字移动通信　务管理系统和业务生成环境来达到上述目标。通过智能　系统相比，第三代的最主要特征是可提供移动多媒体业　网，运营公司可以最优地利用其网络，加快新业务的生成；　可以根据客户的需要来设计业务，向其他业务提供者开放　务。　２００９年１月，中国的３Ｇ牌照正式发放，中国移动获　网络，增加收益。　４结束语　得ＴＤ—ＳＣＤＭＡ牌照，中国电信获得ＣＤＭＡ２０００牌照，中　综上所述，移动通信的发展前景非常诱人。随着新问　国联通获得Ｗ—ＣＤＭＡ牌照。在这之前，２００８年４月１日　中国移动通信集团公司在北京、上海、天津、沈阳、广州、深　题、新要求的不断出现，第四代移动通信技术将会相应地　圳、厦门和秦皇岛８个城市，启动第三代移动通信（３Ｇ）　调整、完善和进一步发展。纵观移动通信技术的发展规律　“中国标准”ＴＤ—ＳＣＤＭＡ社会化业务测试和试商用，其号　和第四代通信技术的优点，我们相信，不远的将来，人们将　段为１５７。标志着我国第三代移动通信（３Ｇ）标准ＴＤ的商　不受时间、地点限制，可以自由自在地利用移动网络获取　业化应用正式起航。首批社会化业务测试邀请２万名不同　和传递信息。从而人们的学习、工作、生活将会发生更深刻　　行业和部门的用户，免费提供２０００元至４０００元的手机　的变化。和数据卡终端，并给予测试用户每月８００元的话费补贴。　从中移动公开的资费标准看，普通通话费用ＴＤ比２Ｇ还　要便宜。　参考文献：　［１】裘晓峰．等译《移动ＩＰ）机械工业出版社．　【２】李承恕．第３代移动通信中的卫星移动通信　．中兴新通讯，　１９９８，（０６）．　３移动通信的发展趋势　【３】鲁春丛，郭良，闰丽，白春霞冲国卫星通信发展战略若干问题　移动通信需求的不断增长以及新技术在移动通信中　研究【Ｊ】ｌ电信科学，２００４，（１２）．　的广泛应用，促使移动网络得到了迅速发展。移动网络由　【４】刘林森．卫星通信将风靡全球【Ｊ］启动化博览，１９９９，｛０２）　．单纯地传递和交换信息，逐步向存储和处理信息的智能化　【５】《信号与系统（第二版）》Ａ．Ｖ．Ｏｐｐｅｎｈｅｉｍ西安交通大学出版社　【６】《数字与模拟通信系统｝Ｌｅｏｎ　Ｗ．Ｃｏｕｃｈ，ｌｌ电子工业出版社．　　发展，移动智能网由此而生。移动智能网是在移动网络中　２０００年．引人智能网功能实体，以完成对移动呼叫的智能控制的一　【７】《现代通信原理》曹志刚清华大学出版社　种网络，是一种开放性的智能平台，它使电信业务经营者　【８】《无线局域网的安全性及其攻击方法研究》李雄伟，赵彦然：　能够方便、快速、经济、有效地提供客户所需的各类电信新　２００５年．　业务，使客户对网络有更强的控制功能，能够方便灵活地　【９　先涛，张俊峰，莫易敏．嵌入式ＴＣＰ／ＩＰ协议在网络通信中的　获取所需的信息。移动智能网通过把交换与业务分离，建　应用【Ｊ】ｌ武汉理工大学学报，信息与管理工程版，２００４，２６（３）：１８—２０　２７５　３．２线程管理模块采用阻塞模式，就必须为各个　ｓｏｃｋｅｔ创建单独的线程，否则可能会引起服务器端停工。　封装线程内容包括：线程函数地址、线程开始时间、线程上　次阻塞时间、线程最大阻塞时间、线程ｓｔａｒｔ方法、线程　ｓｔｏｐ方法。线程ｓｔｏｐ方法可以通过发送信号给线程来杀　死线程。线程类封装完成后，就可以编写管理模块代码了。　管理模块是一个线程，其第一功能就是监视各个线程是否　阻塞超时，通过察看线程上次阻塞时间和最大阻塞时间来　完成。一旦发现当前时间超过线程最大阻塞时间加上线程　上次阻塞时间，既可断定线程阻塞超时，此时就需要ｋ…该　线程。另外，其他一些根线程有关的管理方法都有此模块　负责。　图１仿真训练世界模块　在仿真训练系统中，以上两个模块是合在一起的，统　３．３消息传递模块对象、模块之间如何传递消息，也　称为仿真训练世界模块，如图１。从图上可以看出，两个模　是服务器端设计的重点。封装消息模块，第一步就是做～　块之间不需要消息传递，游戏规则模块和游戏管理模块被　个ＭｅｓｓａｇｅＢｏｘ类，它是一个堆栈，用来装消息，由ｐｏｐ　合并在一起了，他们是函数调用关系。　和ｐｕｓｈ方法，应先实现一个存储消息数据结构。第二步封　４架构局限　装就是ＨａｎｄｌｅＭｅｓｓａｇｅ类，这就是消息模块的主要实现。　仿真训练系统中的网络端有其固有局限，系统设计中　服务器端是一个被动驱动的模型，应有一个ＷａｉｔＭｅｓ—　存在矛盾和不足。首先，是服务器的管理，应分析它的设计　ｓａｇｅ方法（如没有消息来驱动，服务器端就不会运行下　目标是应对很多的连接还是很大的数据传送量；其次，就　去），调用此方法，线程将被阻塞，直到有消息到达。在此可　是对客户端情况的检测，但如不注意，就可能造成服务器　通过无名信号量来实现（也就是ＵＮＩＸ下的ｓｅｍ），它可以　资源持续消耗而最终崩溃，使得服务器重启；再次，这样的　增加或减少信号量来实现互斥。　系统架构，如不在小型机上运行，在多对象要处理对保持　实现以上封装，在两个对象之间发消息用ＳｅｎｄＭｅｓ—　高速得响应有影响。　ｓａｇｅ方法就可以，ＳｅｎｄＭｅｓｓａｇｅ的实现，是调用Ｍｅｓ—　这种架构得系统，对硬件环境和软件配置有一定得要　ｓａｇｅＢｏｘ里Ｐｕｓｈ方法向里边放消息，之后把ｓｅｍ加一，　求：（　采用ｕｎｉｘ开发，需要训练系统在小型机之类的服务　这样接受这就可以收到消息了。　器上运行。（　没有封装ＴＣＰ确认机制，采用默认ＴＣＰ进行　３．４训练场景管理模块本模块专门管理训练场景里　网络传输，不具有ＵＤＰ高传输性能。⑧客户端有什么发什　的数据模型，仿真训练系统里的对象基本上都由他来管理。　么，控制发送的间隔时间，对客户端得电脑得性能统一性　此模块极为复杂，在大型系统里，可以把它再划分成很多子　有要求，可能会因同步问题出象卡屏。④为每个连接分配　模块来协同工作。此模块封装：首先，需要一个消息处理类，　一个线程，有可能有浪费，为节约系统资源，可以采用连接　因为训练场景分配管理模块同样是需要消息驱动的，每收　池技术，虽然它会使通讯模块复杂化，但可以在配置时根　到一个消息后，就察看消息类型。是转发类型，就将消息转　据不同的系统，采用不同的配置方案，选择是否使用连接　发给消息目的地模块：是管理类型，就察看管理的目标及管　池技术。　理方法，然后执行管理方法。因此，此处需要的就是一个辨　５结论　别消息的方法，以及一些数据及操作数据的方法。　在本文中给出了一种仿真训练系统的服务端的设计　３．５训练规则模块本模块按照具体得装备训练细则　方法，在这里我们要的是真正能实现的方法。网络编程最　制定的规则来进行业务逻辑处理。同样，首先需要封装消　困难和有成就的地方，并不是服务器用了什么模式，而是　息处理类，然后就是辨别消息。按照消息提示进行规则处　真正深入设计的时候碰到的众多问题。正是那些没有标准　理，随后将处理结果封装成消息，发给管理模块，基本上与　答案的问题，值得我们去研究和解决。　训练场景管理模块模式相同。　参考文献：　训练场景管理模块和训练规则模块不是分开运用的，　［１］Ｄａｗｓｏｎ　Ｂｒｕｃｅ．Ｍｉｃｒ０一Ｔｈｒｅａｄｓ　ｆｏｒ　Ｇａｍｅ　Ｏｂｊｅｃｔ　ＡＩ．　都是与训练息息相关得，他们是两个更为复杂的模块，根　Ｇａｍｅ　ＰｒＯｇｒａｍｍｉｎｇ　Ｇｅｍｓ　２．Ｃｈａｒｌｅｓ　Ｒｉｖｅｒ　Ｍｅｄｉａ，２００１．　据要编写的仿真系统的不同，这两个模块实现也不同。规　［２］Ｒａｂｉｎ　Ｓｔｅｖｅ．Ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ　ｆｏｒ　Ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ　ＡＩ．Ｇａｍｅ　Ｐｒｏ—　则模块实际上是专门处理训练业务逻辑的，主要工作就是　ｇｒａｍｍｉｎｇ　Ｇｅｍｓ　２．Ｃｈａｒｌｅｓ　Ｒｉｖｅｒ　Ｍｅｄｉａ，２００１．　辨别消息，把我们的消息翻译成对对象的处理方式；场景　［３］Ｔｏｚｏｕｒ　Ｐａｕ１．Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ａｎ　ＡＩ　Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ　Ｔｏｏｌｓｅｔ．ＡＩ　Ｇａｍｅ　ＰｒＯｇｒａｍｍｉｎｇ　Ｗｉｓｄｏｍ．Ｃｈａｒｌｅｓ　Ｒｉｖｅｒ　Ｍｅｄｉａ，２００２．　分配管理模块是专门处理训练对象的，仿真环境由很多对　［４］Ｌｉｄｅｎ　Ｌａｒｓ．Ｔｈｅ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ　ａｎｄ　Ｓｃｒｉｐｔｅｄ　象构成，一个对象可以携带多个对象，对象可以不断增加、　Ｂｅｈａｖｉｏｒ　ｔｈｒｏｕｇｈ　Ｔａｓｋ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ．Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ　ａｎｄ　扩充。每当添加或扩充一个新对象，可以把它ｉｎｃｌｕｄｅ进　Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ　Ｅｎｔｅｒｔａｉｎｍｅｎｔ：Ｐａｐｅｒｓ　ｆｒＯｍ　ｔｈｅ　２０００　ＡＡＡＩ　Ｓｐｒｉｎｇ　来，再在规则模块里加入对他的方法调用。　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ，Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｒｅｐｏｒｔ　ＳＳ一００—０２，５１—５５，２０００．　２７６