發(fā)布時間：2018-08-08 20:13

【摘要】：在航空電子領(lǐng)域,模塊化技術(shù)日漸成熟,傳感器／武器平臺也越發(fā)的智能化,在作戰(zhàn)平臺的信息域優(yōu)勢向認(rèn)知域優(yōu)勢的過渡過程中,一種打破武器平臺之間、平臺內(nèi)各傳感器之間的物理連接,實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)間無縫連接的數(shù)據(jù)分發(fā)平臺就成為研究的方向。在典型分布式系統(tǒng)中,中間件技術(shù)可以有效的降低項(xiàng)目開發(fā)難度與成本,并且可以提供服務(wù)質(zhì)量策略即QoS的支持。所以,在分布式的航空電子系統(tǒng)當(dāng)中,采用中間件技術(shù)已經(jīng)成為了一種良好的解決方案。 傳統(tǒng)的信息系統(tǒng),如通信導(dǎo)航識別(CNI)系統(tǒng)(包括模塊化程度更高的ICNI系統(tǒng))或者數(shù)據(jù)鏈(DL)系統(tǒng)等都是分布式的系統(tǒng)。但是這些系統(tǒng)在設(shè)計和開發(fā)時沒有采用中間件技術(shù),都是以過程為中心,而在認(rèn)知域,面向數(shù)據(jù)的分布式架構(gòu)是必須的。和傳統(tǒng)的開發(fā)方法相比較,DDS中間件采用發(fā)布／訂閱體系結(jié)構(gòu),對實(shí)時性要求提供更好的支持。DDS是以數(shù)據(jù)為中心的發(fā)布／訂閱通信模型,針對強(qiáng)實(shí)時系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化,提供低延遲、高吞吐量、對實(shí)時性能的控制級別,從而使DDS能夠廣泛應(yīng)用于航空、國防、分布仿真、工業(yè)自動化、分布控制、機(jī)器人、電力及網(wǎng)絡(luò)化的消費(fèi)電器等多個領(lǐng)域。 本文將從搭建實(shí)際的異構(gòu)平臺,在試驗(yàn)環(huán)境中構(gòu)建以數(shù)據(jù)為中心的分布式應(yīng)用程序、以及使用DDS的QoS策略來證明數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)能夠提供實(shí)時系統(tǒng)所要求的性能、可預(yù)測性和資源可控性,同時將分析試驗(yàn)數(shù)據(jù),并與已有的項(xiàng)目進(jìn)行比較,證明DDS可以在未來項(xiàng)目中使用的可行性,得到可行性分析報告。本分布式系統(tǒng)平臺采用基于PowerPC+VxWorks的軟硬件設(shè)計方案,采用DDS中使用的面向?qū)ο蠹夹g(shù)與設(shè)計模式,來實(shí)現(xiàn)由串口和RapidIO兩種傳輸介質(zhì)構(gòu)成的異構(gòu)平臺的數(shù)據(jù)分發(fā)功能。 雖然現(xiàn)在Windows平臺下分布式數(shù)據(jù)分發(fā)的工具和組件比較多,但是國內(nèi)外對嵌入式平臺的研究很少,而且在這些方面進(jìn)行研究的技術(shù)人員也更少。本文對嵌入式平臺下分布式實(shí)時系統(tǒng)中群組通信以及性能做分析,并獲得相關(guān)的性能指標(biāo)以及DDS應(yīng)用于其他分布式作戰(zhàn)信息服務(wù)系統(tǒng)的可行性報告。
[Abstract]:In the field of avionics, the modularization technology is mature and the sensor / weapon platform is more intelligent. In the transition process of the information domain advantage of the operational platform to the cognitive domain, a data distribution platform that breaks the weapon platform, the physical connection between the sensors in the platform, and the seamless connection between the various systems is formed. In a typical distributed system, middleware technology can effectively reduce the difficulty and cost of project development and provide the support of QoS. Therefore, middleware technology has become a good solution in the distributed avionics system.
Traditional information systems, such as communication navigation recognition (CNI) systems (including more modularized ICNI systems) or data chain (DL) systems, are distributed systems. However, these systems are not used in the design and development of middleware technology, all are process oriented, and in the cognitive domain, a data oriented distributed architecture is necessary. Compared with the traditional development method, the DDS middleware uses the publish / subscribe architecture, provides better support for real-time requirements, and.DDS is a data centric publish / Subscribe Communication model. It optimizes the strong real time system, provides low latency, high throughput, and control level for real-time performance, so that DDS can be widely used. It can be used in many fields such as aviation, national defense, distributed simulation, industrial automation, distributed control, robotics, power and networked consumer electrical appliances.
This paper will build a data centric distributed application in the experimental environment, and the QoS strategy using DDS to prove that the data distribution service can provide the performance, predictability and resource controllability of the real-time system, and analyze the experimental data and compare with the existing projects, The feasibility and feasibility analysis report of DDS can be proved in the future project. The distributed system platform adopts PowerPC+VxWorks based software and hardware design scheme, uses object-oriented technology and design pattern used in DDS to realize the data distribution function of heterogeneous platform composed of two kinds of transmission media with serial port and RapidIO.
Although there are a lot of distributed data distribution tools and components under the Windows platform, there are few research on embedded platforms at home and abroad, and there are fewer technical personnel in these fields. This paper analyzes the group communication and performance in the distributed real-time system on the embedded platform, and obtains the related performance indicators. And the feasibility report of DDS applied to other distributed combat information service system.
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TP368.1

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本文編號：2172928