TENA网关研究


  摘要:该文对TENA(试验与训练使能体系结构)网关进行了研究。首先给出了TENA网关的通用结构,然后结合具体应用领域分别给出了面向不同应用领域的TENA网关,以及实现这些网关涉及的相关问题,最后概述了TENA网关在TENA逐步部署到靶场的过程中所起的作用。
  关键词:TENA;网关;通用结构;靶场
  中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2014)19-4423-04
  Research on TENA GataWay
  XI Zhan-wei,ZHAO Zhan-wei
  (No 91 Unit of 91388 Troop of the People’s Liberation Army, Zhanjiang 524022, China)
  Abstract: Mainly research TENA (the Test and Training Enabling Architecture) gateway. Firstly, gives the general structure of TENA gateway, then gives different application areas of TENA gateway combining with specific fields of application, and involved related problems realizing the gateway, finally discusses the role of TENA gateway in TENA gradually deployed to range.
  Key words: TENA;gateway;general structure; range
  科技的高速发展促使美军逐渐发现原来为了某些任务而专门建立的试验和训练靶场在新的高技术装备和作战概念的试验和训练方面越来越不适应。为了将这些装备和作战概念尽快形成战斗力,要么需要重新构建专门的面向这些新装备和作战概念的靶场,要么对现有靶场资源进行整合、集成,生成新的适应未来新装备和作战概念的逻辑靶场。从新装备和作战概念的产生周期,新靶场建设的时间、经济等方面考虑,美军选择了后者,从而促使了TENA的产生[2][3]。
  TENA吸收了以往体系结构的优点,着重在互操作、可重用、可组合方面提升靶场能力[1][4],使美军能够充分的利用现有靶场试验和训练资源,快速的构建逻辑靶场,完成新的试验和训练任务。TENA和以前靶场所采用的技术和体系架构差异很大,为了使TENA能在靶场中进行部署,现有靶场设施需要被改造以做到TENA兼容,而从时间、设备复杂性、改造成本来看,短期内对靶场设施完全进行改造是不现实的。为了使那些暂时不能改造的、或者改造成本过高的设施能够接入基于TENA的逻辑靶场中,TENA网关应运而生。
  1 TENA网关的通用结构
  1.1 TENA网关通用结构
  
  图1 TENA网关的一般原理结构图
  TENA网关的设计原理很简单,本质上可以作为一个TENA应用,它一端和TENA基础设施进行通信,另一端和其它非TENA基础设施进行通信,从而可以使TENA和其它各种类型的非TENA系统进行交互,实现靶场资源的集成,其原理结构如图1所示。图中左边的其它中间件表示任何一个非TENA体系结构的软件基础设施或者软件库,这些基础设施和软件库主要用于其相应体系结构内的通信。对于HLA来说,其它中间件表示HLA-RTI;对于采用DIS标准的仿真来说,其它中间件表示DIS协议数据单元(PDU);对于靶场仪器仪表、战术接口、控制系统,其它中间件表示一个公共类库、子程序库、或定制的软件。
  来自于任何一个非TENA体系结构的信息将要根据其在“其它中间件”中的数据通信格式编码为一个软件对象,这些对象在图1中表示为“其它对象”。如果其它体系结构自身能产生软件对象,那么就不需再编码,可以直接使用,但是一般情况下,其它体系结构经常产生的是记录数据或者协议数据单元(PDU),不会直接产生软件对象,需要将产生的数据编码为软件对象。
  图中间的转换器是一个特殊的程序,主要作用是将TENA 状态分布对象(SDO)、消息、数据流中包含的信息映射进“其它中间件”的“其它对象”中。转换器由特定软件构成,它可以是许多其它可重用组件中的一个,也可以是根据一些高层的转换规则自动由代码生成。转换器可以想象成在一个具有图形用户接口的系统中允许用户从一个面板函数库中拖出转换规则,然后由工具自动生成面向某个逻辑靶场对象模型对象和“其它对象”的网关软件。这种自适应、可重配置、通用的网关系统已经在HLA中使用,并产生了极大的效果,对TENA来说也是实用的。
  1.2 TENA网关联邦
  
  图2 TENA网关联邦
  网关应用软件也应该能提供一些复杂的智能订购功能,允许某些网关仅仅订购自己所需的信息。在较大的靶场系统中,为了去平衡和处理网络负载,许多网关不得不一起工作构成网关联邦,如图2所示。相应地,管理这一系列网关将要变成一件十分复杂的任务。在这种情况下,需要一个额外的实用小程序-网关管理器。网关管理器主要利用其内部的应用管理对象(AMO)和网关进行通信、管理,执行网关管理功能。网关向网关管理器报告它们的网络负载、延迟、吞吐量等状况,网关管理器利用相应的算法生成策略去平衡各个网关上的负载,以使整个网络性能更好。图2仅仅说明了2个网关工作在一起,但是在实际情况下根据需要没有限制能够连在一起构成网关联邦的最大网关数量。