[go: up one dir, main page]

JP2018151088A - Distributed simulation system - Google Patents

Distributed simulation system Download PDF

Info

Publication number
JP2018151088A
JP2018151088A JP2017046061A JP2017046061A JP2018151088A JP 2018151088 A JP2018151088 A JP 2018151088A JP 2017046061 A JP2017046061 A JP 2017046061A JP 2017046061 A JP2017046061 A JP 2017046061A JP 2018151088 A JP2018151088 A JP 2018151088A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
entity
simulator
active
spatial information
passive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017046061A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6719405B2 (en
Inventor
修介 渡部
Naosuke Watabe
修介 渡部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2017046061A priority Critical patent/JP6719405B2/en
Publication of JP2018151088A publication Critical patent/JP2018151088A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6719405B2 publication Critical patent/JP6719405B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

【課題】受動側シミュレータにおけるDR外部エンティティの空間情報外挿値の誤差を抑制して、適切なシミュレーションの実施を可能とする分散シミュレーションシステムを得ること。【解決手段】分散シミュレーションシステム50は、ネットワーク3に接続され、DRアルゴリズムを使用して通信制御を行う能動側シミュレータ1及び受動側シミュレータ2を有する。受動側シミュレータ2は、能動側エンティティ代替機能部23を有する。能動側エンティティ代替機能部23は、能動側シミュレータ1が模擬するエンティティとの間で情報交換を行い、当該エンティティの空間情報を必要としている間、DRアルゴリズムによる外挿計算に代わって、能動側シミュレータ1が模擬するエンティティと同じエンティティの模擬処理によって空間情報を取得する。【選択図】図1A distributed simulation system capable of suppressing errors in extrapolated values of spatial information of a DR external entity in a passive simulator and enabling appropriate simulation. A distributed simulation system (50) has an active side simulator (1) and a passive side simulator (2) which are connected to a network (3) and perform communication control using a DR algorithm. The passive-side simulator 2 has an active-side entity substitute function unit 23 . The active-side entity substitution function unit 23 exchanges information with the entity simulated by the active-side simulator 1, and while the spatial information of the entity is required, instead of the extrapolation calculation by the DR algorithm, the active-side simulator Spatial information is acquired by simulating the same entity as the entity simulated by 1. [Selection drawing] Fig. 1

Description

本発明は、複数のシミュレータがネットワークを介してデータを交換しながらシミュレーションを行う分散シミュレーションシステムに関する。   The present invention relates to a distributed simulation system in which a plurality of simulators perform simulation while exchanging data via a network.

分散シミュレーションシステムの適用例に、防衛向け分散リアルタイム訓練シミュレーションシステムがある。この種のシミュレーションシステムでは、多数のシミュレータがネットワークで連接される。あるシミュレータにおいて模擬されている模擬エンティティの模擬情報は、他のシミュレータに対してネットワークを介して送信され、味方部隊及び敵部隊を模擬した多数の模擬エンティティによる戦闘状況がシミュレーションされる。模擬エンティティの1つの例は、戦術訓練用シミュレータにおける戦車であり、他の1つの例は航空戦闘シミュレータにおける、戦闘機及び戦闘機部隊である。また、模擬エンティティにおける模擬情報の例には、位置及び速度を含む運動情報、残弾数及び被害状況を含む状態情報、並びに、攻撃及び通信を含むイベント情報が挙げられる。   An application example of a distributed simulation system is a distributed real-time training simulation system for defense. In this type of simulation system, a large number of simulators are connected by a network. Simulation information of a simulated entity simulated in a certain simulator is transmitted to another simulator via a network, and a battle situation by a large number of simulated entities simulating a friendly unit and an enemy unit is simulated. One example of a simulated entity is a tank in a tactical training simulator, and another example is a fighter and a fighter unit in an air combat simulator. Examples of simulated information in the simulated entity include exercise information including position and speed, state information including the number of remaining bullets and damage status, and event information including attacks and communications.

このような防衛向け分散リアルタイム訓練シミュレーションシステムでは、シミュレータの再利用性及び相互接続性を向上させるため、システム開発及び運用コストの低減を目的とした標準技術が定められて規格化されている。典型的な規格の例は、下記に示す非特許文献1〜3である。以下、非特許文献1〜3の規格をそれぞれの名称の頭文字をとって、「DIS」、「HLA」及び「RPR−FOM」と称する。   In such a distributed real-time training simulation system for defense, in order to improve the reusability and interconnection of the simulator, standard technologies for the purpose of system development and reduction of operation costs are defined and standardized. Examples of typical standards are Non-Patent Documents 1 to 3 shown below. Hereinafter, the standards of Non-Patent Documents 1 to 3 are referred to as “DIS”, “HLA”, and “RPR-FOM” by taking the initials of the respective names.

DISは、シミュレータ同士がネットワーク上でUDP/IP(User Datagram Protocol/Internet Protocol)マルチキャスト通信によってデータ交換を行うためのプロトコルデータを標準化した規格である。HLAは、シミュレータ同士を連接するミドルウェアRTI(Run−Time Infrastructure)の機能及びインタフェースを標準化した規格である。なお、ミドルウェアRTIとは、HLAに準拠したシステムにおける中核となるソフトウェアであり、シミュレータ間のデータ送受信及び同期処理を司るソフトウェアである。また、RPR−FOMは、HLAで使用される規格であり、DISと互換性をもったシミュレーションデータをミドルウェアRTIとシミュレータとの間で交換するためのデータ標準を定めた規格である。   DIS is a standard that standardizes protocol data for simulators to exchange data by UDP / IP (User Datagram Protocol / Internet Protocol) multicast communication on a network. The HLA is a standard that standardizes functions and interfaces of middleware RTI (Run-Time Infrastructure) that connects simulators. The middleware RTI is software that is the core of a system compliant with HLA, and is software that manages data transmission / reception and synchronization processing between simulators. RPR-FOM is a standard used in HLA, and is a standard that defines a data standard for exchanging simulation data compatible with DIS between middleware RTI and simulator.

防衛向け分散リアルタイム訓練シミュレーションシステムにおいて、複数のシミュレータで分散して模擬されているエンティティ間の位置関係及び衝突といった事象は、ネットワーク上を流れるデータによってシミュレータ間で共有される。そのため、接続されるシミュレータ数が多くなりシステム規模が大きくなるとネットワークの処理負荷が増加し、システムとしてのリアルタイム性を確保するのが難しくなるという課題がある。DIS及びRPR−FOMでは、この課題を解決するために、シミュレータ間のネットワーク通信が必要なときだけ行われるように動的な制御を行うDR(Dead−Reckoning)アルゴリズムが利用されている。   In a distributed real-time training simulation system for defense, events such as a positional relationship and a collision between entities distributed and simulated by a plurality of simulators are shared between simulators by data flowing on the network. Therefore, when the number of connected simulators increases and the system scale increases, there is a problem that the processing load of the network increases and it becomes difficult to ensure real-time performance as a system. In the DIS and RPR-FOM, in order to solve this problem, a DR (Dead-Reckoning) algorithm that performs dynamic control so that network communication between simulators is performed only is used.

次に、DRアルゴリズムによる、処理の一例について説明する。まず、シミュレータは、モデル機能部と通信機能部とを具備している。モデル機能部は、内部にエンティティを生成する。また、通信機能部は、自シミュレータのモデル機能部が生成したエンティティに対応するエンティティと、外部シミュレータのモデル機能部が生成したエンティティに対応するエンティティとを保持する。これらのエンティティがDRアルゴリズムを利用するものである場合、前者は「DR内部エンティティ」と呼ばれ、後者は「DR外部エンティティ」と呼ばれる。   Next, an example of processing by the DR algorithm will be described. First, the simulator includes a model function unit and a communication function unit. The model function unit generates an entity inside. In addition, the communication function unit holds an entity corresponding to the entity generated by the model function unit of the own simulator and an entity corresponding to the entity generated by the model function unit of the external simulator. When these entities use the DR algorithm, the former is called “DR internal entity” and the latter is called “DR external entity”.

各シミュレータのモデル機能部において、エンティティの周期的な模擬が実行される段階では、モデル機能部は、周期的に現在時刻におけるエンティティの空間情報を更新する。空間情報には、少なくとも位置情報、速度情報及び加速度情報が含まれる。モデル機能部は、空間情報の更新値である空間情報更新値を同じシミュレータ内の通信機能部のDR内部エンティティに対して出力する。   At the stage where periodic simulation of an entity is executed in the model function unit of each simulator, the model function unit periodically updates the spatial information of the entity at the current time. The spatial information includes at least position information, speed information, and acceleration information. The model function unit outputs a spatial information update value that is an update value of the spatial information to the DR internal entity of the communication function unit in the same simulator.

空間情報更新値が入力されたDR内部エンティティは、保持していた空間情報基準値を基に外挿計算により、現在時刻における当該エンティティの空間情報外挿値を算出する。ここで、空間情報基準値とは、自シミュレータの通信機能部と外部シミュレータの通信機能部との間でやりとりされる空間情報である。   The DR internal entity to which the spatial information update value is input calculates the spatial information extrapolation value of the entity at the current time by extrapolation calculation based on the stored spatial information reference value. Here, the spatial information reference value is spatial information exchanged between the communication function unit of the own simulator and the communication function unit of the external simulator.

また、空間情報更新値が入力されたDR内部エンティティは、入力された空間情報更新値と、自身が算出した空間情報外挿値との差分を評価し、差分が送信制御閾値を超えた場合に、空間情報更新値を新たな空間情報基準値として記憶すると共に、ネットワークを介して外部シミュレータの通信機能部に、エンティティの空間情報基準値を送信する。   Also, the DR internal entity to which the spatial information update value is input evaluates the difference between the input spatial information update value and the spatial information extrapolation value calculated by itself, and when the difference exceeds the transmission control threshold The spatial information update value is stored as a new spatial information reference value, and the entity spatial information reference value is transmitted to the communication function unit of the external simulator via the network.

送信元シミュレータにおけるエンティティの空間情報基準値を受信した送信先シミュレータの通信機能部は、当該エンティティに対応するDR外部エンティティに空間情報基準値を記憶する。送信先シミュレータのモデル機能部において、当該モデル機能部のエンティティが、送信元シミュレータにおける空間情報を参照する必要がある場合には、自シミュレータの通信機能部におけるDR外部エンティティが記憶している空間情報基準値を基に、外挿計算により算出した現在時刻の空間情報外挿値が用いられる。   The communication function unit of the transmission destination simulator that has received the spatial information reference value of the entity in the transmission source simulator stores the spatial information reference value in the DR external entity corresponding to the entity. In the model function part of the destination simulator, when the entity of the model function part needs to refer to the spatial information in the source simulator, the spatial information stored in the DR external entity in the communication function part of the own simulator Based on the reference value, the spatial information extrapolation value at the current time calculated by extrapolation calculation is used.

IEEE 1278.1−2012−Standard for Distributed Interactive Simulation−Application ProtocolsIEEE 1278.1-2012-Standard for Distributed Interactive Simulation-Application Protocols IEEE 1516.1−2010−Standard for Modeling and Simulation High Level Architecture−Federate Interface SpecificationIEEE 1516.1-2010-Standard for Modeling and Simulation High Level Architecture-Federate Interface Specification SISO−STD−001−2015−Standard for Guidance, Rationale, and Interoperability Modalities for the Real−time Platform Reference Federation Object ModelSISO-STD-001-2015-Standard for Guidance, Relational, and Interoperability Modality for the Real-time Platform Reference Federation Object Model

次に、従来のDRアルゴリズムを利用したシミュレーションシステムにおける課題について説明する。なお、アクションを起こす側のシミュレータを「能動側シミュレータ」と称し、能動側シミュレータのアクションに呼応して動作するシミュレータを「受動側シミュレータ」と称する。また、当該アクションに関するエンティティを第1エンティティと称し、当該第1エンティティが起こすアクションの対象となるエンティティを第2エンティティと称する。第1エンティティは能動側シミュレータのモデル機能部によって生成され、第2エンティティは受動側シミュレータのモデル機能部によって生成される。また、能動側シミュレータの通信機能部は、DR内部第1エンティティ及びDR外部第2エンティティを有し、受動側シミュレータの通信機能部は、DR外部第1エンティティ及びDR内部第2エンティティを有する。   Next, problems in a simulation system using a conventional DR algorithm will be described. The simulator that causes the action is referred to as an “active simulator”, and the simulator that operates in response to the action of the active simulator is referred to as a “passive simulator”. In addition, an entity related to the action is referred to as a first entity, and an entity that is a target of an action caused by the first entity is referred to as a second entity. The first entity is generated by the model function unit of the active simulator, and the second entity is generated by the model function unit of the passive simulator. The communication function unit of the active simulator has a DR internal first entity and a DR external second entity, and the communication function unit of the passive simulator has a DR external first entity and a DR internal second entity.

能動側シミュレータの通信機能部からDR内部第1エンティティの空間情報基準値が送信された場合に、ネットワークの通信遅延により、受動側シミュレータでは、DR外部第1エンティティの空間情報外挿値と、能動側シミュレータにおける実際の第1エンティティの空間情報現在値との間に誤差が発生する。このような誤差が発生すると、能動側シミュレータと受動側シミュレータとの間で、矛盾したシミュレーション結果が発生するという問題が生じる。   When the spatial information reference value of the DR internal first entity is transmitted from the communication function unit of the active simulator, the passive side simulator causes the spatial information extrapolated value of the DR external first entity to be An error occurs between the actual spatial information current value of the first entity in the side simulator. When such an error occurs, there arises a problem that inconsistent simulation results occur between the active simulator and the passive simulator.

なお、従来技術であるDIS及びRPR−FOMでは、シミュレーション実行の際に、上述した送信制御閾値を変更することが可能である。送信制御閾値を小さくすることで、受動側シミュレータにおけるDR外部第1エンティティの空間情報外挿値と、能動側シミュレータにおける第1エンティティの空間情報現在値との間の誤差を小さく調整することが可能である。しかしながら、送信制御閾値を小さくすると、その分ネットワークに空間情報基準値が高頻度で送信されるため、ネットワーク負荷が高まることで1回あたりの通信遅延が大きくなる可能性も高まる。   In DIS and RPR-FOM, which are conventional techniques, it is possible to change the above-described transmission control threshold when executing simulation. By reducing the transmission control threshold, the error between the extrapolated spatial information value of the DR external first entity in the passive simulator and the current spatial information value of the first entity in the active simulator can be adjusted to be small. It is. However, if the transmission control threshold value is reduced, the spatial information reference value is transmitted to the network as much as the transmission control threshold value. Therefore, the possibility that the communication delay per transmission increases as the network load increases increases.

通信遅延の増加は、DR外部第1エンティティの空間情報基準値の更新遅れにつながり、結果としてDR外部第1エンティティの空間情報外挿値の誤差の増加につながる。具体例として、移動速度がマッハ1の移動体エンティティは、送信制御閾値の向きの差分を1度と設定した場合、空間情報基準値の更新が1秒遅れると外挿計算では約6mの位置誤差が生じる。このように、送信制御閾値を小さく調整した場合でも、ネットワーク負荷の増加により空間情報基準値の更新が遅れることで、空間情報外挿値の位置誤差を小さく調整することができないという問題がある。   An increase in communication delay leads to a delay in updating the spatial information reference value of the DR external first entity, and as a result, an error in the spatial information extrapolated value of the DR external first entity increases. As a specific example, for a mobile entity with a moving speed of Mach 1, if the difference in direction of the transmission control threshold is set to 1 degree, if the update of the spatial information reference value is delayed by 1 second, the extrapolation calculation will result in a position error of about 6 m. Occurs. As described above, even when the transmission control threshold value is adjusted to be small, there is a problem that the position error of the spatial information extrapolation value cannot be adjusted small because the update of the spatial information reference value is delayed due to an increase in network load.

このように、従来技術では、能動側シミュレータにおけるエンティティの空間情報現在値と、受動側シミュレータにおけるDR外部エンティティの空間情報外挿値との間に誤差が発生し、能動側シミュレータと受動側シミュレータとが模擬している状況に食い違いが発生し、適切なシミュレーションが実施できない場合があるという問題があった。   Thus, in the prior art, an error occurs between the current spatial information value of the entity in the active simulator and the extrapolated spatial information value of the DR external entity in the passive simulator, and the active simulator and the passive simulator There is a problem in that there is a discrepancy in the situation that is simulated, and appropriate simulation may not be performed.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、受動側シミュレータにおけるDR外部エンティティの空間情報外挿値の誤差を抑制して、適切なシミュレーションの実施を可能とする分散シミュレーションシステムを得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and obtains a distributed simulation system capable of performing an appropriate simulation by suppressing errors in spatial information extrapolation values of DR external entities in a passive simulator. With the goal.

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明に係る分散シミュレーションシステムは、ネットワークに接続された複数のシミュレータを有し、DRアルゴリズムを使用してシミュレータ間の通信制御を行う。分散シミュレーションシステムのシミュレータは、外部エンティティ代替機能を有する。外部エンティティ代替機能は、外部シミュレータが模擬する外部エンティティとの間で情報交換を行い、外部エンティティの空間情報を必要としている間、DRアルゴリズムによる外挿計算に代わって、外部エンティティと同じエンティティの模擬処理によって空間情報を取得する。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a distributed simulation system according to the present invention includes a plurality of simulators connected to a network and performs communication control between simulators using a DR algorithm. The simulator of the distributed simulation system has an external entity substitution function. The external entity substitution function exchanges information with an external entity that is simulated by an external simulator, and simulates the same entity as the external entity in place of the extrapolation calculation by the DR algorithm while requiring spatial information of the external entity. Spatial information is acquired by processing.

本発明によれば、受動側シミュレータにおけるDR外部エンティティの空間情報外挿値の誤差を抑制することができ、適切なシミュレーションの実施が可能になる、という効果を奏する。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, there exists an effect that the error of the spatial information extrapolation value of DR external entity in a passive side simulator can be suppressed, and appropriate simulation can be implemented.

実施の形態に係る分散シミュレーションシステムの構成例を示すブロック図Block diagram showing a configuration example of a distributed simulation system according to an embodiment 図1の分散シミュレーションシステムを防衛向け分散リアルタイム訓練シミュレーションシステムに適用した場合のブロック図Block diagram when the distributed simulation system of FIG. 1 is applied to a distributed real-time training simulation system for defense 図2の構成から能動側エンティティ代替機能部及び能動側エンティティ制御機能部を除外した構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure which excluded the active side entity alternative function part and the active side entity control function part from the structure of FIG. 図3に示す能動側シミュレータ及び受動側シミュレータにおいて実行されている論理的なシミュレーション状況における各エンティティの位置関係の例を示す図The figure which shows the example of the positional relationship of each entity in the logical simulation condition currently performed in the active side simulator and passive side simulator shown in FIG. 実施の形態に係る能動側シミュレータ及び受動側シミュレータの機能を実現するハードウェア構成の一例を示すブロック図The block diagram which shows an example of the hardware constitutions which implement | achieve the function of the active side simulator and passive side simulator which concern on embodiment

以下に、本発明の実施の形態に係る分散シミュレーションシステムを図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により、本発明が限定されるものではない。   Hereinafter, a distributed simulation system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments.

実施の形態.
図1は、本発明の実施の形態に係る分散シミュレーションシステムの構成例を示すブロック図である。実施の形態に係る分散シミュレーションシステム50は、図1に示すように、能動側シミュレータ1と、能動側シミュレータ1のアクションに呼応して動作する受動側シミュレータ2とを備える。能動側シミュレータ1と受動側シミュレータ2とは、相互に通信できるようにネットワーク3を介して接続されている。能動側シミュレータ1及び受動側シミュレータ2は、共にDRアルゴリズムを使用して通信制御を行うシミュレータである。
Embodiment.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a distributed simulation system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the distributed simulation system 50 according to the embodiment includes an active simulator 1 and a passive simulator 2 that operates in response to an action of the active simulator 1. The active simulator 1 and the passive simulator 2 are connected via a network 3 so that they can communicate with each other. Both the active-side simulator 1 and the passive-side simulator 2 are simulators that perform communication control using a DR algorithm.

能動側シミュレータ1は、能動側モデル機能部11及び能動側通信機能部12を有する。能動側通信機能部12は、DR外部エンティティ機能12a及びDR内部エンティティ機能12bを有する。   The active simulator 1 has an active model function unit 11 and an active communication function unit 12. The active communication function unit 12 includes a DR external entity function 12a and a DR internal entity function 12b.

受動側シミュレータ2は、受動側モデル機能部21、受動側通信機能部22及び能動側エンティティ代替機能部23を有する。受動側通信機能部22は、DR内部エンティティ機能22a、DR外部エンティティ機能22b及び能動側エンティティ制御機能22cを有する。   The passive simulator 2 includes a passive model function unit 21, a passive communication function unit 22, and an active entity substitution function unit 23. The passive communication function unit 22 includes a DR internal entity function 22a, a DR external entity function 22b, and an active entity control function 22c.

図1の構成において、能動側エンティティ代替機能部23及び能動側エンティティ制御機能22cは、本実施の形態の分散シミュレーションシステムにおいて、新たに設けられた機能部である。これらの機能の詳細については、後述する。   In the configuration of FIG. 1, the active side entity substitution function unit 23 and the active side entity control function 22c are function units newly provided in the distributed simulation system of the present embodiment. Details of these functions will be described later.

図2は、図1の分散シミュレーションシステムを防衛向け分散リアルタイム訓練シミュレーションシステムに適用した場合のブロック図である。図1と同一又は同等の構成部には同一符号を付して示している。図2において、能動側モデル機能部11には、対艦ミサイルモデル機能11Aが構築されている。なお、図2では図示しないが、能動側モデル機能部11では、対艦ミサイルモデル機能11Aによって、対艦ミサイルエンティティが生成される。   FIG. 2 is a block diagram when the distributed simulation system of FIG. 1 is applied to a distributed real-time training simulation system for defense. Components that are the same as or equivalent to those in FIG. In FIG. 2, an anti-ship missile model function 11 </ b> A is constructed in the active model function unit 11. Although not shown in FIG. 2, the active-side model function unit 11 generates an anti-ship missile entity by the anti-ship missile model function 11A.

能動側通信機能部12では、DR外部エンティティ機能12aによってDR艦艇エンティティ102が生成され、DR内部エンティティ機能12bによって、DR対艦ミサイルエンティティ103が生成される。   In the active communication function unit 12, a DR ship entity 102 is generated by the DR external entity function 12a, and a DR anti-ship missile entity 103 is generated by the DR internal entity function 12b.

また、受動側モデル機能部21には、艦艇モデル機能21Aが構築されている。なお、図2では図示しないが、受動側モデル機能部21では、艦艇モデル機能21Aによって、艦艇エンティティ201が生成される。   Further, a ship model function 21 </ b> A is constructed in the passive model function unit 21. Although not shown in FIG. 2, in the passive model function unit 21, a ship entity 201 is generated by the ship model function 21 </ b> A.

受動側通信機能部22では、DR内部エンティティ機能22aによって、DR艦艇エンティティ202が生成され、DR外部エンティティ機能22bによって、DR対艦ミサイルエンティティ203が生成される。   In the passive communication function unit 22, the DR ship entity 202 is generated by the DR internal entity function 22a, and the DR anti-ship missile entity 203 is generated by the DR external entity function 22b.

次に、本実施の形態に係る分散シミュレーションシステムの動作について説明する。なお、理解の容易化のため、最初に、本実施の形態の分散シミュレーションシステムの要部を成す能動側エンティティ代替機能部23及び能動側エンティティ制御機能22cを有さない場合の動作について、図3及び図4を参照して説明する。図3は、図2の構成から能動側エンティティ代替機能部23及び能動側エンティティ制御機能22cを除外した構成を示すブロック図である。図3において、図2と同一又は同等の構成部には同一符号を付して示している。また、図4は、図3に示す能動側シミュレータ1及び受動側シミュレータ2において実行されている論理的なシミュレーション状況における各エンティティの位置関係の例を示す図である。   Next, the operation of the distributed simulation system according to this embodiment will be described. For ease of understanding, first, the operation in the case where the active-side entity substitution function unit 23 and the active-side entity control function 22c, which are the main parts of the distributed simulation system according to the present embodiment, are not shown in FIG. And with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram showing a configuration in which the active-side entity substitution function unit 23 and the active-side entity control function 22c are excluded from the configuration of FIG. In FIG. 3, the same or equivalent components as those in FIG. FIG. 4 is a diagram showing an example of the positional relationship of each entity in a logical simulation situation executed in the active simulator 1 and the passive simulator 2 shown in FIG.

まず、シミュレーションの実行が開始されると、各シミュレータのモデル機能部は自身が模擬するエンティティを作成し、当該エンティティの空間情報の初期値を算出して各通信機能部に出力する。   First, when the simulation is started, the model function unit of each simulator creates an entity that it simulates, calculates an initial value of the spatial information of the entity, and outputs it to each communication function unit.

図3の例で説明すると、能動側シミュレータ1の対艦ミサイルモデル機能11Aは、DR内部エンティティである対艦ミサイルエンティティ101を生成し、当該エンティティの空間情報初期値を算出し、算出した空間情報初期値を空間情報基準値として記憶すると共に、算出した空間情報初期値をDR内部エンティティ機能12bに送信する。同様に、受動側シミュレータ2の艦艇モデル機能21Aは、DR内部エンティティである艦艇エンティティ201を生成し、当該エンティティの空間情報初期値を算出し、算出した空間情報初期値を空間情報基準値として記憶すると共に、算出した空間情報初期値をDR内部エンティティ機能22aに送信する。   Referring to the example of FIG. 3, the anti-ship missile model function 11A of the active simulator 1 generates an anti-ship missile entity 101 that is a DR internal entity, calculates a spatial information initial value of the entity, and calculates the calculated spatial information. The initial value is stored as a spatial information reference value, and the calculated spatial information initial value is transmitted to the DR internal entity function 12b. Similarly, the ship model function 21A of the passive simulator 2 generates a ship entity 201 that is a DR internal entity, calculates a spatial information initial value of the entity, and stores the calculated spatial information initial value as a spatial information reference value. At the same time, the calculated spatial information initial value is transmitted to the DR internal entity function 22a.

各エンティティの空間情報基準値を受信した通信機能部は、モデル機能部のエンティティに対応するDR内部エンティティを生成し、エンティティの空間情報初期値を空間情報基準値として記憶すると共に、記憶した空間情報基準値を、ネットワーク3を介して外部のシミュレータの通信機能部に対して送信する。   The communication function unit that has received the spatial information reference value of each entity generates a DR internal entity corresponding to the entity of the model function unit, stores the initial spatial information value of the entity as the spatial information reference value, and stores the stored spatial information The reference value is transmitted to the communication function unit of the external simulator via the network 3.

図3の例で説明すると、能動側シミュレータ1におけるDR内部エンティティ機能12bは、DR対艦ミサイルエンティティ103を生成し、DR対艦ミサイルエンティティ103の空間情報初期値を空間情報基準値として記憶すると共に、記憶した空間情報基準値を、ネットワーク3を介して受動側シミュレータ2におけるDR対艦ミサイルエンティティ203に対して送信する。同様に、受動側シミュレータ2におけるDR内部エンティティ機能22aは、DR艦艇エンティティ202を生成し、DR艦艇エンティティ202の空間情報初期値を空間情報基準値として記憶すると共に、記憶した空間情報基準値を、ネットワーク3を介して能動側シミュレータ1におけるDR艦艇エンティティ102に対して送信する。   In the example of FIG. 3, the DR internal entity function 12b in the active simulator 1 generates the DR anti-ship missile entity 103 and stores the initial spatial information value of the DR anti-ship missile entity 103 as the spatial information reference value. The stored spatial information reference value is transmitted to the DR anti-ship missile entity 203 in the passive simulator 2 via the network 3. Similarly, the DR internal entity function 22a in the passive simulator 2 generates the DR ship entity 202, stores the spatial information initial value of the DR ship entity 202 as the spatial information reference value, and stores the stored spatial information reference value as The data is transmitted to the DR ship entity 102 in the active simulator 1 via the network 3.

ネットワーク3からエンティティの空間情報基準値を受信した各シミュレータの通信機能部は、当該エンティティに対応したDR外部エンティティを作成し、当該DR外部エンティティに受信した空間情報基準値を記憶する。   The communication function unit of each simulator that has received the entity spatial information reference value from the network 3 creates a DR external entity corresponding to the entity, and stores the received spatial information reference value in the DR external entity.

図3の例で説明すると、能動側シミュレータ1におけるDR外部エンティティ機能12aは、DR艦艇エンティティ102を生成し、DR艦艇エンティティ102に受信した空間情報基準値を記憶する。同様に、受動側シミュレータ2におけるDR外部エンティティ機能22bは、DR対艦ミサイルエンティティ203を生成し、DR対艦ミサイルエンティティ203に受信した空間情報基準値を記憶する。なお、シミュレータ間でやりとりされる空間情報基準値は、DISでは、「Entity State PDU(Protocol Data Unit)」というプロトコルで規定されており、RPR−FOMでは、HLAにおける「Update Attribute Valuesサービス」と、「Reflect Attribute Valuesサービス」との間で送受信される「Base Entity Object Class」の「Spatial Attribute」というデータで規定されている。   In the example of FIG. 3, the DR external entity function 12 a in the active simulator 1 generates the DR ship entity 102 and stores the received spatial information reference value in the DR ship entity 102. Similarly, the DR external entity function 22 b in the passive simulator 2 generates the DR anti-ship missile entity 203 and stores the received spatial information reference value in the DR anti-ship missile entity 203. Note that the spatial information reference value exchanged between simulators is defined by a protocol called “Entity State PDU (Protocol Data Unit)” in DIS, and in RPR-FOM, “Update Attribute Values Service” in HLA, It is defined by the data “Spatial Attribute” of “Base Entity Object Class” transmitted / received to / from the “Reflect Attribute Values service”.

次に、各シミュレータのモデル機能においてエンティティの周期的な模擬が実行される段階では、モデル機能部は、周期的に現在時刻におけるエンティティの空間情報を更新する。更新された空間情報更新値は、同じシミュレータ内の通信機能部におけるDR内部エンティティに対して出力される。   Next, at the stage where periodic simulation of the entity is executed in the model function of each simulator, the model function unit periodically updates the spatial information of the entity at the current time. The updated spatial information update value is output to the DR internal entity in the communication function unit in the same simulator.

図3の例で説明すると、能動側シミュレータ1の対艦ミサイルモデル機能11Aは、現在時刻における対艦ミサイルエンティティ101の空間情報を周期的に更新し、更新した空間情報更新値を、DR対艦ミサイルエンティティ103に出力する。同様に、受動側シミュレータ2の艦艇モデル機能21Aは、現在時刻における艦艇エンティティ201の空間情報を周期的に更新し、更新した空間情報更新値を、DR艦艇エンティティ202に出力する。   Referring to the example of FIG. 3, the anti-ship missile model function 11A of the active simulator 1 periodically updates the spatial information of the anti-ship missile entity 101 at the current time, and the updated space information update value is used as the DR anti-ship. Output to the missile entity 103. Similarly, the ship model function 21A of the passive simulator 2 periodically updates the space information of the ship entity 201 at the current time, and outputs the updated space information update value to the DR ship entity 202.

エンティティの空間情報更新値を受領したDR内部エンティティは、記憶されている空間情報基準値を基に外挿計算により、現在時刻における当該エンティティの空間情報外挿値を算出する。空間情報更新値が入力されたたDR内部エンティティは、入力された空間情報更新値と、自身が算出した空間情報外挿値との差分を評価し、差分が送信制御閾値を超えた場合に、空間情報更新値を新たな空間情報基準値として記憶すると共に、ネットワーク3を介して外部シミュレータの通信機能部に、エンティティの空間情報基準値を送信する。なお、DIS及びRPR−FOMにおける送信制御閾値のデフォルト値は、位置の差分が1m、向きの差分が3度と規定されている。   The DR internal entity that has received the updated spatial information value of the entity calculates the extrapolated value of the entity at the current time by extrapolation based on the stored spatial information reference value. The DR internal entity to which the spatial information update value is input evaluates the difference between the input spatial information update value and the spatial information extrapolated value calculated by itself, and when the difference exceeds the transmission control threshold, The spatial information update value is stored as a new spatial information reference value, and the entity spatial information reference value is transmitted to the communication function unit of the external simulator via the network 3. Note that the default value of the transmission control threshold value in DIS and RPR-FOM is defined as a position difference of 1 m and a direction difference of 3 degrees.

図3の例で説明すると、能動側シミュレータ1において、能動側通信機能部12のDR対艦ミサイルエンティティ103は、受領した対艦ミサイルエンティティ101の空間情報更新値と、記憶されているDR対艦ミサイルエンティティ103の空間情報基準値とを基に、外挿計算により、現在時刻におけるDR対艦ミサイルエンティティ103の空間情報外挿値を算出する。DR対艦ミサイルエンティティ103は、入力された空間情報更新値と、自身が算出した空間情報外挿値との差分を評価し、差分が送信制御閾値を超えた場合に、空間情報更新値を新たな空間情報基準値として記憶すると共に、ネットワーク3を介して、DR外部エンティティ機能22bのDR対艦ミサイルエンティティ203に、DR対艦ミサイルエンティティ103の空間情報基準値を送信する。同様に、受動側シミュレータ2において、受動側通信機能部22のDR艦艇エンティティ202は、受領した艦艇エンティティ201の空間情報更新値と、記憶されているDR艦艇エンティティ202の空間情報基準値とを基に、外挿計算により、現在時刻におけるDR艦艇エンティティ202の空間情報外挿値を算出する。DR艦艇エンティティ202は、入力された空間情報更新値と、自身が算出した空間情報外挿値との差分を評価し、差分が送信制御閾値を超えた場合に、空間情報更新値を新たな空間情報基準値として記憶すると共に、ネットワーク3を介して、DR外部エンティティ機能12aのDR艦艇エンティティ102に、DR艦艇エンティティ202の空間情報基準値を送信する。   In the example of FIG. 3, in the active simulator 1, the DR anti-ship missile entity 103 of the active communication function unit 12 receives the received spatial information update value of the anti-ship missile entity 101 and the stored DR anti-ship. Based on the spatial information reference value of the missile entity 103, the spatial information extrapolated value of the DR anti-ship missile entity 103 at the current time is calculated by extrapolation calculation. The DR anti-ship missile entity 103 evaluates the difference between the input spatial information update value and the spatial information extrapolated value calculated by itself, and when the difference exceeds the transmission control threshold, the DR anti-ship missile entity 103 And the spatial information reference value of the DR anti-ship missile entity 103 is transmitted to the DR anti-ship missile entity 203 of the DR external entity function 22b via the network 3. Similarly, in the passive simulator 2, the DR ship entity 202 of the passive communication function unit 22 uses the received spatial information update value of the ship entity 201 and the stored spatial information reference value of the DR ship entity 202. In addition, a spatial information extrapolated value of the DR ship entity 202 at the current time is calculated by extrapolation calculation. The DR ship entity 202 evaluates the difference between the input spatial information update value and the spatial information extrapolation value calculated by itself, and when the difference exceeds the transmission control threshold, the DR information is changed to a new spatial information update value. The information is stored as an information reference value, and the spatial information reference value of the DR ship entity 202 is transmitted to the DR ship entity 102 of the DR external entity function 12 a via the network 3.

送信元シミュレータにおけるエンティティの空間情報基準値を受信した送信先シミュレータの通信機能部は、当該エンティティに対応するDR外部エンティティに空間情報基準値を記憶する。   The communication function unit of the transmission destination simulator that has received the spatial information reference value of the entity in the transmission source simulator stores the spatial information reference value in the DR external entity corresponding to the entity.

図3の例で説明すると、能動側シミュレータ1のDR外部エンティティ機能12aは、受動側シミュレータ2から受信した空間情報基準値をDR艦艇エンティティ102に記憶する。同様に、受動側シミュレータ2のDR外部エンティティ機能22bは、能動側シミュレータ1から受信した空間情報基準値をDR対艦ミサイルエンティティ203に記憶する。   Referring to the example of FIG. 3, the DR external entity function 12 a of the active simulator 1 stores the spatial information reference value received from the passive simulator 2 in the DR ship entity 102. Similarly, the DR external entity function 22 b of the passive simulator 2 stores the spatial information reference value received from the active simulator 1 in the DR anti-ship missile entity 203.

送信先シミュレータのモデル機能部において、当該モデル機能部のエンティティは、送信元シミュレータにおける空間情報を参照する必要がある場合には、自シミュレータの通信機能部におけるDR外部エンティティが記憶している空間情報基準値を基に、外挿計算により算出した現在時刻の空間情報外挿値を用いる。   In the model function unit of the transmission destination simulator, when the entity of the model function unit needs to refer to the spatial information in the transmission source simulator, the spatial information stored in the DR external entity in the communication function unit of the own simulator Based on the reference value, the spatial information extrapolation value at the current time calculated by extrapolation calculation is used.

図3の例で説明すると、能動側シミュレータ1における対艦ミサイルエンティティ101は、受動側シミュレータ2における空間情報を参照する必要がある場合には、能動側シミュレータ1におけるDR艦艇エンティティ102が記憶している空間情報基準値を基に算出された現在時刻における空間情報外挿値を用いる。同様に、受動側シミュレータ2における艦艇エンティティ201は、能動側シミュレータ1における空間情報を参照する必要がある場合には、受動側シミュレータ2におけるDR対艦ミサイルエンティティ203が記憶している空間情報基準値を基に算出された現在時刻における空間情報外挿値を用いる。なお、空間情報基準値を基にした外挿計算には、各エンティティの運動状態によって、等速直線運動又は等速回転運動といった運動計算が適宜選択されて用いられる。   In the example of FIG. 3, when it is necessary for the anti-ship missile entity 101 in the active simulator 1 to refer to the spatial information in the passive simulator 2, the DR ship entity 102 in the active simulator 1 stores the information. The spatial information extrapolation value at the current time calculated based on the spatial information reference value is used. Similarly, when the ship entity 201 in the passive simulator 2 needs to refer to the spatial information in the active simulator 1, the spatial information reference value stored in the DR anti-ship missile entity 203 in the passive simulator 2. The spatial information extrapolation value at the current time calculated based on is used. In the extrapolation calculation based on the spatial information reference value, a motion calculation such as a constant speed linear motion or a constant speed rotation motion is appropriately selected and used depending on the motion state of each entity.

次に、能動側シミュレータ1が模擬している対艦ミサイルエンティティ101と、受動側シミュレータ2が模擬している艦艇エンティティ201との間で攻撃及び防御といった交戦の模擬、並びに被害の模擬が行われる場合の動作について説明する。なお、攻撃は「能動アクション」の一例であり、防御は「受動アクション」の一例である。また、交戦は、「能動アクション」及び「受動アクション」を総称する「行動アクション」の一例である。   Next, a battle simulation such as attack and defense and a damage simulation are performed between the anti-ship missile entity 101 simulated by the active simulator 1 and the ship entity 201 simulated by the passive simulator 2. The operation in this case will be described. The attack is an example of “active action”, and the defense is an example of “passive action”. Engagement is an example of “behavioral action” that collectively refers to “active action” and “passive action”.

艦艇エンティティ201に対して攻撃を行う能動側シミュレータ1における対艦ミサイルエンティティ101は、DR艦艇エンティティ102の空間情報外挿値を基に、砲弾又はミサイルといった攻撃手段による攻撃の模擬を行う。   The anti-ship missile entity 101 in the active simulator 1 that attacks the ship entity 201 simulates an attack by an attack means such as a shell or missile based on the spatial information extrapolated value of the DR ship entity 102.

対艦ミサイルエンティティ101は、攻撃の結果を、対艦ミサイルエンティティ101の発射イベント、及び対艦ミサイルエンティティ101のDR艦艇エンティティ102に対する会合イベントを、ネットワーク3を介して受動側シミュレータ2に送信する。   The anti-ship missile entity 101 transmits the result of the attack to the passive simulator 2 via the network 3, the launch event of the anti-ship missile entity 101 and the meeting event of the anti-ship missile entity 101 with the DR ship entity 102.

なお、DISにおいて、シミュレータ間で通信されるイベントは、攻撃エンティティの発射に対応する「Fire PDU」、攻撃エンティティの攻撃対象への会合に対応する「Detonation PDU」というプロトコルで規定されている。また、RPR−FOMでは、HLAにおける「Send Interactionサービス」、及び「Receive Interactionサービス」で送受信されるデータとして、攻撃エンティティの発射に対応する「Weapon Fire Interaction Class」と、攻撃エンティティの攻撃対象エンティティへの会合に対応する「Munition Detonation Interaction Class」というデータで規定されている。   In the DIS, events communicated between simulators are defined by a protocol called “Fire PDU” corresponding to the launch of the attack entity and “Detonation PDU” corresponding to the meeting of the attack entity with the attack target. In addition, in RPR-FOM, “Weapon Fire Interaction Class” corresponding to the launch of the attack entity as data transmitted / received by the “Send Interaction Service” and “Receive Interaction Service” in the HLA, and the attack entity of the attack entity Is defined by data called “Mution Detonation Interaction Class”.

受動側シミュレータ2の艦艇エンティティ201は、能動側シミュレータ1から送信された発射イベント及び会合イベントを受信する。艦艇エンティティ201は、会合イベントを基に、艦艇エンティティ201の被害の有無の模擬を行う。   The ship entity 201 of the passive simulator 2 receives the launch event and the meeting event transmitted from the active simulator 1. The ship entity 201 simulates the presence or absence of damage to the ship entity 201 based on the meeting event.

なお、受動側シミュレータ2は、会合イベントの前に発射イベントを受信している場合において、DR対艦ミサイルエンティティ203を模擬している場合には、DR対艦ミサイルエンティティ203の空間情報外挿値を基に、DR対艦ミサイルエンティティ203に対して対ミサイル兵器といった防御手段による攻撃を模擬することもできる。この場合、受動側シミュレータ2から防御手段のエンティティにおける発射イベント及び会合イベントが、ネットワーク3を介して能動側シミュレータ1に送信される。会合イベントを受信した能動側シミュレータ1は、受動側シミュレータ2の防御が成功したか失敗したかを模擬する。   When the passive simulator 2 receives the launch event before the meeting event and simulates the DR anti-ship missile entity 203, the extrapolated spatial information of the DR anti-ship missile entity 203 Based on the above, it is possible to simulate an attack by a defense means such as an anti-missile weapon against the DR anti-ship missile entity 203. In this case, the firing event and the meeting event in the entity of the defense means are transmitted from the passive simulator 2 to the active simulator 1 via the network 3. The active simulator 1 that has received the meeting event simulates whether the protection of the passive simulator 2 has succeeded or failed.

なお、上記では、1回の攻撃と当該攻撃に対する防御について説明したが、交戦の模擬中は、能動側シミュレータ1と受動側シミュレータ2との間で、発射イベント及び会合イベントが、攻撃のため、さらに防御のための攻撃のため、繰り返し複雑にやりとりされることは言うまでもない。   In the above, one attack and defense against the attack have been described, but during the simulation of the engagement, the launch event and the meeting event are an attack between the active simulator 1 and the passive simulator 2, Furthermore, it goes without saying that the attacks are repeated for complicated defenses.

次に、従来技術の問題点について説明する。なお、従来技術の問題点については上記において概略的に説明したが、ここでは、図4を参照して詳細に説明する。   Next, problems of the prior art will be described. The problems of the prior art have been schematically described above, but will be described in detail here with reference to FIG.

図4には、能動側シミュレータ1における交戦の模擬状況と、能動側シミュレータ1における交戦の模擬状況とが視覚的に示されている。図4の左側の図には、攻撃エンティティである対艦ミサイルエンティティが、攻撃対象である艦艇エンティティに向かう進路が模擬されている。上述のように、対艦ミサイルエンティティの空間情報基準値は、能動側シミュレータ1から受動側シミュレータ2に送信される。ここで、ネットワークに通信遅延が発生した場合を想定する。このとき、受動側シミュレータ2では、対艦ミサイルエンティティの空間情報外挿値と、実際の能動側シミュレータにおける対艦ミサイルエンティティの空間情報現在値との間に誤差が発生する。図4の右側の図にはこの状況が示されている。具体的に説明すると、受動側シミュレータ2では、空間情報外挿値の誤差のため、対艦ミサイルエンティティが防御側である艦艇エンティティに向かってきていない。このように、ネットワークに通信遅延が発生すると、能動側シミュレータ1及び受動側シミュレータ2のそれぞれが模擬している状況に食い違いが発生する。この場合、受動側シミュレータ2を使用して艦艇防御の訓練を行っている訓練対象者は、艦艇エンティティに向かってくる対艦ミサイルが無いと判断して防御行動をとらない。ところが、実際は、攻撃側シミュレータである能動側シミュレータからは、艦艇の被害を示す会合イベントが送信されてしまう。その結果、訓練対象者から見ると矛盾したシミュレーション結果が発生するという問題点が生じてしまうことになる。   FIG. 4 visually shows a simulated situation of engagement in the active simulator 1 and a simulated situation of engagement in the active simulator 1. In the diagram on the left side of FIG. 4, the course of the anti-ship missile entity, which is an attack entity, toward the ship entity that is the attack target is simulated. As described above, the spatial information reference value of the anti-ship missile entity is transmitted from the active simulator 1 to the passive simulator 2. Here, it is assumed that a communication delay occurs in the network. At this time, in the passive simulator 2, an error occurs between the spatial information extrapolated value of the anti-ship missile entity and the current spatial information value of the anti-ship missile entity in the actual active simulator. This situation is shown in the diagram on the right side of FIG. More specifically, in the passive-side simulator 2, the anti-ship missile entity does not go to the defense-side ship entity because of the error of the spatial information extrapolated value. Thus, when a communication delay occurs in the network, there is a discrepancy in the situation that each of the active simulator 1 and the passive simulator 2 is simulating. In this case, the trainee who is performing the ship defense training using the passive simulator 2 determines that there is no anti-ship missile coming toward the ship entity and does not take a defense action. However, in reality, a meeting event indicating damage to a ship is transmitted from an active simulator which is an attacking simulator. As a result, there arises a problem that inconsistent simulation results occur when viewed from the training subject.

上記の問題点を解決するため、本実施の形態に係る分散シミュレーションシステムでは、図1及び図2に示すように、受動側シミュレータ2には、能動側シミュレータ1のモデル機能部である能動側モデル機能部11が模擬するエンティティを受動側シミュレータ2の内部で代替する能動側エンティティ代替機能部23と、受動側シミュレータ2の通信機能を有する受動側通信機能部22において能動側エンティティの代替機能を実行制御する能動側エンティティ制御機能22cとが構築されている。なお、その他の構成及び機能は、DRアルゴリズムを利用した従来の分散シミュレーションシステムのシミュレータと同一又は同等である。   In order to solve the above problems, in the distributed simulation system according to the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the passive-side simulator 2 includes an active-side model that is a model function unit of the active-side simulator 1. The active-side entity replacement function unit 23 that replaces the entity simulated by the function unit 11 inside the passive-side simulator 2 and the passive-side communication function unit 22 having the communication function of the passive-side simulator 2 are executed. An active side entity control function 22c to be controlled is constructed. Other configurations and functions are the same as or equivalent to the simulator of the conventional distributed simulation system using the DR algorithm.

能動側エンティティ代替機能部23は、能動側シミュレータ1の能動側モデル機能部11が模擬する能動エンティティと同じエンティティの運動状態を模擬する機能である。能動側エンティティ代替機能部23によれば、受動側シミュレータ2は、能動側シミュレータ1が模擬するエンティティとの間で情報交換を行い、当該エンティティの空間情報を必要としている間、DRアルゴリズムによる外挿計算を行わずに、もしくは外挿計算に代わって、能動側シミュレータ1が模擬するエンティティと同じエンティティを受動側シミュレータ2の内部で模擬することにより、能動側シミュレータ1が模擬するエンティティの空間情報を取得することができる。   The active entity substitution function unit 23 is a function that simulates the motion state of the same entity as the active entity that the active model function unit 11 of the active simulator 1 simulates. According to the active-side entity substitution function unit 23, the passive-side simulator 2 exchanges information with the entity simulated by the active-side simulator 1, and performs extrapolation by the DR algorithm while requiring spatial information of the entity. The spatial information of the entity simulated by the active simulator 1 is obtained by simulating the same entity as the entity simulated by the active simulator 1 inside the passive simulator 2 without performing calculation or instead of extrapolation calculation. Can be acquired.

ここで、能動側シミュレータ1の能動側モデル機能部11が模擬する能動エンティティがミサイルの場合について考える。一般的なミサイルは、発射地点又は発射プラットフォームから目的地又は目標に向かって誘導される経路を飛しょうするが、ミサイルの種類毎に発射後又は目標との距離に応じた速度及び高度を含む飛しょうプロファイルが決められている。このため、能動側エンティティ代替機能部23は、能動側シミュレータ1の能動側モデル機能部11が模擬する攻撃エンティティと同じ飛しょうプロファイルに基づく運動状態を模擬できるものとする。   Here, consider a case where the active entity simulated by the active-side model function unit 11 of the active-side simulator 1 is a missile. A typical missile flies along a route that is directed from a launch point or launch platform toward a destination or target, but for each type of missile, includes a speed and altitude that depends on the distance from the launch or target. Let's have a profile. Therefore, the active-side entity substitution function unit 23 can simulate a motion state based on the same flight profile as the attacking entity simulated by the active-side model function unit 11 of the active-side simulator 1.

なお、能動側エンティティ代替機能部23は、能動側エンティティ制御機能22cによって実行開始及び実行終了を制御されるまでの間は動作を休止する。   The active-side entity substitution function unit 23 pauses its operation until the execution start and execution end are controlled by the active-side entity control function 22c.

能動側エンティティ制御機能22cは、能動側シミュレータ1から、攻撃エンティティの発射イベントを受信すると、能動側エンティティ代替機能部23の実行が開始される。また、能動側エンティティ代替機能部23の実行は、能動側エンティティ制御機能22cが、能動側シミュレータ1からの会合イベントを受信することにより終了する。   When the active-side entity control function 22c receives an attacking entity launch event from the active-side simulator 1, the active-side entity substitution function unit 23 starts executing. The execution of the active side entity substitution function unit 23 ends when the active side entity control function 22c receives the meeting event from the active side simulator 1.

能動側エンティティ代替機能部23は、実行を開始すると、実行のきっかけとなった受動側シミュレータ2が受信した発射イベントに含まれる情報を基に、能動エンティティの運動状態の模擬を開始する。発射イベントには、少なくとも発射地点の座標、発射された能動エンティティの種別、発射された際の速度ベクトルが含まれる。なお、発射イベントは、DISの「Fire PDU」、及びRPR−FOMの「Weapon Fire Interaction Class」に規定されている情報である。実行を開始した能動側エンティティ代替機能部23は、終了するまでの間、受動側シミュレータ2の受動側通信機能部22において、DR外部エンティティ機能22bに代わり、能動エンティティの空間情報現在値を算出する。   When the active-side entity substitution function unit 23 starts execution, the active-side entity substitution function unit 23 starts simulating the motion state of the active entity based on information included in the launch event received by the passive-side simulator 2 that has triggered execution. The launch event includes at least the coordinates of the launch point, the type of active entity fired, and the velocity vector at the time of launch. The launch event is information defined in “Fire PDU” of DIS and “Weapon Fire Interaction Class” of RPR-FOM. The active-side entity substitution function unit 23 that has started execution calculates the current value of the spatial information of the active entity in place of the DR external entity function 22b in the passive-side communication function unit 22 of the passive-side simulator 2 until the end. .

上記のように、受動側シミュレータ2の能動側エンティティ代替機能部23は、能動エンティティの発射イベントを受信してから会合イベントを受信するまでの間、能動側シミュレータ1と同じ能動エンティティの運動状態の模擬を行う。このとき、能動側エンティティ代替機能部23は、DR外部エンティティ機能22bに代わって能動エンティティの空間情報現在値を算出するので、従来技術で露呈していた問題、すなわちDR外部エンティティ機能22bが算出する空間情報外挿値と空間情報現在値との誤差による問題を解決することができる。これにより、本実施の形態に係る分散シミュレーションシステムは、適切なシミュレーションの実施が可能となる。   As described above, the active-side entity substitution function unit 23 of the passive-side simulator 2 has a motion state of the same active entity as that of the active-side simulator 1 during the period from the reception of the launch event of the active entity to the reception of the meeting event. Simulate. At this time, since the active-side entity substitution function unit 23 calculates the current value of the spatial information of the active entity instead of the DR external entity function 22b, the problem exposed in the prior art, that is, the DR external entity function 22b calculates. The problem due to the error between the spatial information extrapolated value and the current spatial information value can be solved. As a result, the distributed simulation system according to the present embodiment can perform an appropriate simulation.

なお、本実施の形態では、1つの能動側シミュレータ1と、1つの受動側シミュレータ2との間で行われるシミュレーションについて説明したが、能動側シミュレータ1の数は複数であってもよく、また、受動側シミュレータ2の数も複数であってもよい。また、本実施の形態では、能動側シミュレータ1及び受動側シミュレータ2を固定的に扱っているが、種々のシミュレーションの局面において、能動側シミュレータ1が受動側シミュレータとなり、受動側シミュレータ2が能動側シミュレータとなる場合もあり得る。この意味で、アクションを起こす側のシミュレータを「外部シミュレータ」と称し、外部シミュレータが起こしたアクションに対応する側のシミュレータを、単に「シミュレータ」と称してもよい。また、アクションを起こす外部シミュレータが生成したエンティティを「外部エンティティ」と称し、当該アクションに対応する側のシミュレータが生成したエンティティを、単に「エンティティ」と称してもよい。さらに、受動側シミュレータ2に構築された能動側エンティティ代替機能部23を「外部エンティティ代替機能部」もしくは「外部エンティティ代替機能」と称し、受動側シミュレータ2の受動側通信機能部22に構築された能動側エンティティ制御機能22cを「外部エンティティ制御機能」と称してもよい。   In the present embodiment, the simulation performed between one active simulator 1 and one passive simulator 2 has been described, but the number of active simulators 1 may be plural, There may be a plurality of passive simulators 2. In the present embodiment, the active simulator 1 and the passive simulator 2 are fixedly handled. However, in various simulation aspects, the active simulator 1 becomes a passive simulator, and the passive simulator 2 becomes an active side. It can be a simulator. In this sense, the simulator that causes the action may be referred to as an “external simulator”, and the simulator that corresponds to the action caused by the external simulator may be simply referred to as a “simulator”. Further, an entity generated by an external simulator that causes an action may be referred to as an “external entity”, and an entity generated by a simulator on the side corresponding to the action may be simply referred to as an “entity”. Further, the active-side entity substitution function unit 23 constructed in the passive-side simulator 2 is referred to as “external entity substitution function unit” or “external entity substitution function”, and is constructed in the passive-side communication function unit 22 of the passive-side simulator 2. The active side entity control function 22c may be referred to as an “external entity control function”.

以上説明したように、本実施の形態に係る分散シミュレーションシステムによれば、分散シミュレーションシステムを構成するシミュレータには外部エンティティ代替機能が構築され、当該外部エンティティ代替機能は、外部シミュレータが模擬する外部エンティティとの間で情報交換を行い、外部エンティティの空間情報を必要としている間、Dead−Reckoningアルゴリズムによる外挿計算を行わずに、もしくは外挿計算に代わって、外部エンティティと同じエンティティの模擬処理によって空間情報を計算するので、外部シミュレータが模擬する外部エンティティの空間情報現在値と、自身が計算した空間情報外挿値との間の誤差を抑制することができる。これにより、シミュレータ及び外部シミュレータのそれぞれが模擬している状況の食い違いの発生を抑止することができ、訓練対象者に対して適切なシミュレーション環境を提供することができる。   As described above, according to the distributed simulation system according to the present embodiment, an external entity substitution function is constructed in the simulator constituting the distributed simulation system, and the external entity substitution function is an external entity that is simulated by the external simulator. While exchanging information with the external entity and needing spatial information of the external entity, by performing extrapolation calculation by using the same entity as the external entity, or without performing extrapolation calculation by the Dead-Recking algorithm Since the spatial information is calculated, an error between the current spatial information value of the external entity simulated by the external simulator and the spatial information extrapolated value calculated by itself can be suppressed. Thereby, generation | occurrence | production of the discrepancy of the condition which each of a simulator and an external simulator simulates can be suppressed, and a suitable simulation environment can be provided with respect to a training subject.

最後に、本実施の形態に係る分散シミュレーションシステムにおける能動側シミュレータ1及び受動側シミュレータ2の機能を実現するハードウェア構成について、図5の図面を参照して説明する。図5は、能動側シミュレータ1及び受動側シミュレータ2の機能を実現するハードウェア構成の一例を示すブロック図である。   Finally, a hardware configuration for realizing the functions of the active simulator 1 and the passive simulator 2 in the distributed simulation system according to the present embodiment will be described with reference to the drawing of FIG. FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of a hardware configuration that realizes the functions of the active simulator 1 and the passive simulator 2.

能動側シミュレータ1及び受動側シミュレータ2の機能を実現する場合には、能動側シミュレータ1及び受動側シミュレータ2は、図5に示すように、各種処理を行うCPU(Central Processing Unit:中央処理装置)82と、ネットワーク3との間の入出力インタフェースである入出力部83とを備える。また、能動側シミュレータ1及び受動側シミュレータ2は、プログラム格納領域及びデータ格納領域を含むRAM(Random Access Memory)84と、不揮発性メモリであるROM(Read Only Memory)85とを備える。バス86は、CPU82と、入出力部83と、RAM84と、ROM85とを接続する。なお、CPU82は、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、又はDSP(Digital Signal Processor)といった演算手段であってもよい。   When the functions of the active simulator 1 and the passive simulator 2 are realized, the active simulator 1 and the passive simulator 2 are CPUs (Central Processing Units) that perform various processes as shown in FIG. 82 and an input / output unit 83 which is an input / output interface with the network 3. The active simulator 1 and the passive simulator 2 include a RAM (Random Access Memory) 84 including a program storage area and a data storage area, and a ROM (Read Only Memory) 85 which is a nonvolatile memory. The bus 86 connects the CPU 82, the input / output unit 83, the RAM 84, and the ROM 85. The CPU 82 may be a calculation unit such as a microprocessor, a microcomputer, a processor, or a DSP (Digital Signal Processor).

ROM85には、各種処理のためのプログラムが格納されている。プログラムは、ROM85以外に、ドライブでの読み取りが可能な記録媒体に記録されたものでもよい。記録媒体は、可搬型記録媒体であるCD−ROM、DVDディスク、USBメモリ、又は、半導体メモリであるフラッシュメモリのいずれであってもよい。   The ROM 85 stores programs for various processes. In addition to the ROM 85, the program may be recorded on a recording medium that can be read by a drive. The recording medium may be a portable recording medium such as a CD-ROM, a DVD disk, a USB memory, or a flash memory that is a semiconductor memory.

プログラムは、RAM84にロードされる。CPU82は、RAM84内のプログラム格納領域にてプログラムを展開して各種処理を実行する。RAM84内のデータ格納領域は、各種処理の実行における作業領域とされる。上述した、能動側モデル機能部11、能動側通信機能部12、受動側モデル機能部21、受動側通信機能部22及び能動側エンティティ代替機能部23による各機能は、CPU82を使用して実現される。   The program is loaded into the RAM 84. The CPU 82 expands the program in the program storage area in the RAM 84 and executes various processes. The data storage area in the RAM 84 is a work area for executing various processes. The above-described functions of the active model function unit 11, the active communication function unit 12, the passive model function unit 21, the passive communication function unit 22, and the active entity substitution function unit 23 are realized using the CPU 82. The

なお、以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。   Note that the configurations shown in the above embodiments are examples of the contents of the present invention, and can be combined with other known techniques, and can be combined without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change a part of.

1 能動側シミュレータ、2 受動側シミュレータ、3 ネットワーク、11 能動側モデル機能部、11A 対艦ミサイルモデル機能、12 能動側通信機能部、12a,22b DR外部エンティティ機能、12b,22a DR内部エンティティ機能、21 受動側モデル機能部、21A 艦艇モデル機能、22 受動側通信機能部、22c 能動側エンティティ制御機能、23 能動側エンティティ代替機能部、50 分散シミュレーションシステム、82 CPU、83 入出力部、84 RAM、85 ROM、86 バス、101 対艦ミサイルエンティティ、102,202 DR艦艇エンティティ、103,203 DR対艦ミサイルエンティティ、201 艦艇エンティティ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Active side simulator, 2 Passive side simulator, 3 Network, 11 Active side model function part, 11A Anti-ship missile model function, 12 Active side communication function part, 12a, 22b DR external entity function, 12b, 22a DR internal entity function, 21 Passive model function unit, 21A Ship model function, 22 Passive communication function unit, 22c Active entity control function, 23 Active entity substitution function unit, 50 Distributed simulation system, 82 CPU, 83 I / O unit, 84 RAM, 85 ROM, 86 bus, 101 anti-ship missile entity, 102, 202 DR ship entity, 103, 203 DR anti-missile entity, 201 ship entity.

Claims (7)

ネットワークに接続された複数のシミュレータを有し、Dead−Reckoningアルゴリズムを使用してシミュレータ間の通信制御を行う分散シミュレーションシステムであって、
前記シミュレータは、外部シミュレータが模擬する外部エンティティとの間で情報交換を行い、前記外部エンティティの空間情報を必要としている間、前記Dead−Reckoningアルゴリズムによる外挿計算に代わって、前記外部エンティティと同じエンティティの模擬処理によって空間情報を取得する外部エンティティ代替機能を有することを特徴とする分散シミュレーションシステム。
A distributed simulation system having a plurality of simulators connected to a network and performing communication control between simulators using a dead-reckoning algorithm,
The simulator exchanges information with an external entity that is simulated by an external simulator, and while the spatial information of the external entity is required, the simulator replaces the extrapolation calculation by the dead-reckoning algorithm and is the same as the external entity. A distributed simulation system comprising an external entity substitution function for acquiring spatial information by entity simulation processing.
前記シミュレータは、前記外部シミュレータが模擬する外部エンティティの空間情報を必要とすることを前記外部シミュレータからの能動アクションの開始により検出する外部エンティティ制御機能を具備し、
前記外部エンティティ制御機能は、前記能動アクションの開始の検出により、前記外部エンティティ代替機能の実行を開始する
ことを特徴とする請求項1に記載の分散シミュレーションシステム。
The simulator comprises an external entity control function that detects the need for spatial information of an external entity to be simulated by the external simulator by starting an active action from the external simulator,
The distributed simulation system according to claim 1, wherein the external entity control function starts execution of the external entity substitution function upon detection of the start of the active action.
前記能動アクションの開始の検出をDISの「Fire PDU」の受信によって検出することを特徴とする請求項2に記載の分散シミュレーションシステム。   3. The distributed simulation system according to claim 2, wherein the start of the active action is detected by receiving a “Fire PDU” of DIS. 前記能動アクションの開始の検出をHLAの「Receive Interactionサービス」におけるRPR−FOMの「Weapon Fire Interaction Class」のデータ受信によって検出することを特徴とする請求項2に記載の分散シミュレーションシステム。   3. The distributed simulation system according to claim 2, wherein the start of the active action is detected by receiving data of an RPR-FOM “Weapon Fire Interaction Class” in an HLA “Receive Interaction Service”. 前記能動アクションの開始の検出をHLAの「Receive InteractionサービスにおけるRPR−FOMの「Munition Detonation Interaction Class」のデータ受信によって検出することを特徴とする請求項2に記載の分散シミュレーションシステム。   3. The distributed simulation system according to claim 2, wherein the detection of the start of the active action is detected by receiving data of an “PRD FOM“ Mution Done Interaction Class ”in an HLA“ Receive Interaction Service ”. 前記外部エンティティ制御機能は、前記外部エンティティの空間情報を必要としなくなったことを、前記能動アクションの終了により検出し、前記能動アクションの終了又は消滅により、前記外部エンティティ代替機能の実行を終了する
ことを特徴とする請求項2から5の何れか1項に記載の分散シミュレーションシステム。
The external entity control function detects that the spatial information of the external entity is no longer needed by terminating the active action, and terminates the execution of the external entity substitution function by terminating or extinguishing the active action. The distributed simulation system according to any one of claims 2 to 5, wherein:
前記能動アクションの終了をDISの「Detonation PDU」の受信によって検出することを特徴とする請求項6に記載の分散シミュレーションシステム。   The distributed simulation system according to claim 6, wherein the end of the active action is detected by reception of a “Deonation PDU” of DIS.
JP2017046061A 2017-03-10 2017-03-10 Distributed simulation system Active JP6719405B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017046061A JP6719405B2 (en) 2017-03-10 2017-03-10 Distributed simulation system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017046061A JP6719405B2 (en) 2017-03-10 2017-03-10 Distributed simulation system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018151088A true JP2018151088A (en) 2018-09-27
JP6719405B2 JP6719405B2 (en) 2020-07-08

Family

ID=63680750

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017046061A Active JP6719405B2 (en) 2017-03-10 2017-03-10 Distributed simulation system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6719405B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240043252A (en) * 2022-09-27 2024-04-03 한국기술교육대학교 산학협력단 Simulating device and method by digital twin using distributed computing
KR102736106B1 (en) * 2024-08-27 2024-12-02 한화시스템 주식회사 System and method for simulating launcher control to support land-based testing of ship combat systems
WO2025074631A1 (en) * 2023-10-06 2025-04-10 三菱電機株式会社 Distributed simulation device

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000502276A (en) * 1996-10-01 2000-02-29 フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ Influence of Latency on Multiplayer Video Games Reduced by Agents
US20020143781A1 (en) * 2001-03-27 2002-10-03 Martin Lavoie Comparing the position of shared objects
US20050267731A1 (en) * 2004-05-27 2005-12-01 Robert Allen Hatcherson Container-based architecture for simulation of entities in a time domain
JP2006209424A (en) * 2005-01-27 2006-08-10 Toshiba Corp Distributed simulation system
US20090099824A1 (en) * 2005-11-28 2009-04-16 L-3 Communications Corporation Distributed Physics Based Training System and Methods
US20130323686A1 (en) * 2012-06-05 2013-12-05 Rockwell Collins, Inc. Embedded simulator method and related system
US8864497B1 (en) * 2009-11-28 2014-10-21 L-3 Communications Corporation Geographically distributed simulation system, components and methods

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000502276A (en) * 1996-10-01 2000-02-29 フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ Influence of Latency on Multiplayer Video Games Reduced by Agents
US20020143781A1 (en) * 2001-03-27 2002-10-03 Martin Lavoie Comparing the position of shared objects
US20050267731A1 (en) * 2004-05-27 2005-12-01 Robert Allen Hatcherson Container-based architecture for simulation of entities in a time domain
JP2006209424A (en) * 2005-01-27 2006-08-10 Toshiba Corp Distributed simulation system
US20090099824A1 (en) * 2005-11-28 2009-04-16 L-3 Communications Corporation Distributed Physics Based Training System and Methods
US8864497B1 (en) * 2009-11-28 2014-10-21 L-3 Communications Corporation Geographically distributed simulation system, components and methods
US20130323686A1 (en) * 2012-06-05 2013-12-05 Rockwell Collins, Inc. Embedded simulator method and related system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240043252A (en) * 2022-09-27 2024-04-03 한국기술교육대학교 산학협력단 Simulating device and method by digital twin using distributed computing
KR102856935B1 (en) 2022-09-27 2025-09-05 한국기술교육대학교 산학협력단 Simulating device and method by digital twin using distributed computing
WO2025074631A1 (en) * 2023-10-06 2025-04-10 三菱電機株式会社 Distributed simulation device
KR102736106B1 (en) * 2024-08-27 2024-12-02 한화시스템 주식회사 System and method for simulating launcher control to support land-based testing of ship combat systems

Also Published As

Publication number Publication date
JP6719405B2 (en) 2020-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210106914A1 (en) Method and apparatus for obtaining damage value of attack item in virtual environment, method and apparatus for displaying damage value of attack item in virtual environment, and computer device
CN111589126B (en) Virtual object control method, device, equipment and storage medium
CN112138384B (en) Method, device, terminal and storage medium for using virtual throwing props
US8668582B1 (en) Accommodating latency in a server-based application
CA2631412A1 (en) Distributed physics based training system and methods
CN115620579A (en) Simulation training method, device, computer equipment and storage medium
CN108733897A (en) Attack-defense Confrontation Simulation System based on architectural framework model and emulation mode
CN106407596A (en) Air-defense missile hitting damage process modeling simulation method
US11033813B2 (en) Latency erasure
JP2018151088A (en) Distributed simulation system
CN112619163B (en) Flight path control method and device, electronic equipment and storage medium
EP2862112A1 (en) Anti-cheating method and system for online games
CN112619135A (en) Game resource object control method and device, electronic equipment and storage medium
CN112619164B (en) Method, device, equipment and storage medium for determining flying height of transmission target
CN114288662B (en) NPC behavior control method, device and electronic equipment
KR101714572B1 (en) System and method for weapon system simulation
US12397233B2 (en) Method for training model in virtual environment, medium, and electronic device
US20220364817A1 (en) Percussive method for capturing data from simulated indirect fire and direct fire munitions for battle effects in live and/or mixed reality training simulations
CN113987849B (en) Evaluation method and device for air combat confrontation algorithm
KR102541637B1 (en) Apparatus and method for training missile interception and system having the same
CN114344917A (en) Operation data verification method and device, storage medium and electronic device
CN117313814B (en) Drone intelligent decision-making computing power acceleration system
CN114042317B (en) Interaction method, device, equipment, medium and program product based on virtual object
Larson Astrophobia: A 3D Multiplayer Space Combat Game with Linear Entity Interpolation
JP6976162B2 (en) Simulator, distributed simulation system and simulation program

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190410

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200227

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200310

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200410

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200519

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200616

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6719405

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250