Amerikanska försvaret satsar på standard för simuleringar i nätverk

HLA - high level architecture ska styra hur modeller och simuleringar ska utformas

Av Sven Sköld och Gunnar Holm

studerar metoder för framtida modellutveckling och simulering vid FOAs institution för värderingsmodeller och simulering.

Det började 1986. Då fick amerikanska försvaret två stridsvagnssimulatorer att duellera i det sk Simnet, Simulator networking. Det var frukten av ett Darpaprojekt, Defense advanced research projects agency. Snart kunde flera hundra simulatorer samköras.

Sedan 1994 driver Darpa ett projekt som får ett stort genomslag i denna värld av distribuerad interaktiv simulering. Det magiska ordet är HLA, high level architecture som är en sorts standard. USA satsar på att försvarets alla simuleringsmodeller efter 2001 ska vara HLA-anpassade. Man har som vision att kunna länka simuleringsmodeller av olika typer, på olika platser, byggda vid olika tillfällen och tillverkade av olika leverantörer. Målet är att skapa realistiska, komplexa, virtuella världar för simulering av förlopp där objekten har stort inflytande på varandra.

Man vill alltså i en och samma simulering integrera deltagare som består av:

• skarpa simuleringar, dvs verkliga objekt tex fordon som är uppkopplade mot infrastrukturen via det ordinarie eller eventuellt anpassade sambandsnätet
• virtuella simuleringar, dvs bemannade simulatorer tex flygplanssimulatorer
• konstruerade simuleringar, dvs helt datorgenererade simuleringar av tex förbandsmodeller och mänskliga beslutsfattare.

För att nå fram till visionen initierade Darpa 1994 ett helt nytt gemensamt tekniskt ramverk. De viktigaste byggstenarna i detta ramverk är:

• En begreppsmässig modell, som kan sägas vara den översta abstraktionsnivån som beskriver alla de aktiviteter och den växelverkan som berör de enheter som framträder inom ett visst verksamhetsområde. Avsikten är att ge alla som utvecklar modeller inom det aktuella området en gemensam förståelse av vad som ska representeras och hur det ska göras.
• En standardisering av dataformat, databashantering osv som stödjer återanvändning av data, och möjligheten att dela data och mellan olika modeller och simuleringar.
• En sk högnivåarkitektur, HLA som styr hur modeller och simuleringar ska utformas.

Förutom att enskilda simuleringar ska samverka anses behovet av en simuleringsstandard som möjliggör återanvändning av modeller vara av stor betydelse. HLA beskriver den strukturella uppbyggnaden hos program och infrastruktur som krävs för att olika typer av modeller ska kunna kopplas ihop samt kunna återanvändas. Modeller som samverkar med varandra i enlighet med HLA och som har sammanförts för en simulering i ett specifikt syfte sägs ingå i en federation.

Svårt samspel detaljer - översikt
I simuleringar där detaljerade modeller ska samverka med mer översiktliga modeller uppstår problem. Under vissa skeden av simuleringen vill man hålla den på den högre nivån, tex för att se förloppet i stort eller spela fram förloppet under ett mindre intensivt skede, medan man i andra situationer önskar detaljsimulera vissa delmoment, vilkas resultat i sin tur påverkar förloppet i stort.

Därvid fordras att informationen kan aggregeras och deaggregeras för att anpassas till respektive modell.

• Aggregering innebär att en stor mängd information vägs samman till en sammanfattning. Därmed förlorar man en mängd data.
• Deaggregering innebär att man från en översiktlig beskrivning skapar detaljerad information och man måste tillföra data.

För att beskriva hur detta sker fordras aggregerings- och deaggregeringsmodeller, som är anpassade till simuleringsmodellerna.

1997 började ett FOA-projekt på uppdrag från FMV att studera problemen kring aggregering och deaggregering liksom att prova HLA-konceptet. För den skull fordrades modeller som testbänk. FMV önskade en federation för simulering av luftvärn. Tre modeller har valts och två av dessa har hittills HLA-anpassats. Projektet fortsätter i år som ett försvarsmaktsuppdrag som ska ge insikter i de krav som måste ställas på modeller som ska kunna samverka över skilda aggregationsnivåer och med olika tidsskalor och i hur den erforderliga infrastrukturen ska utformas.

VDIS, värdering av distribuerad interaktiv simulering med bemannade simulatorer i en taktisk situation, är ett planerat projekt med Saab, Ericsson Saab Avionics, FOA och FMV. Projektet ska använda och värdera moderna metoder för distribuerad simulering baserade på HLA samt att lägga en grund för användning av konceptet i taktiska värderingar liksom för en fortsatt utveckling mot ett framtida system av distribuerade interaktiva modeller. Detta sker genom sammankoppling av relativt avancerade och bemannade flygplans- och luftvärnssimulatorer.

Sven Sköld och Gunnar Holm studerar metoder för framtida modellutveckling och
simulering vid FOAs institution för värderingsmodeller och simulering.

Från FOA-tidningen nr 1-1998 - www.foi.se/framsyn