聯(lián)合試驗(yàn)平臺中間件實(shí)時(shí)性技術(shù)研究及其服務(wù)擴(kuò)展
發(fā)布時(shí)間:2020-09-21 20:10
近年來,隨著信息化技術(shù)特別是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,基于LVC(live,virtual and constructive)的聯(lián)合試驗(yàn)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于軍事科研領(lǐng)域。中間件作為分布式試驗(yàn)系統(tǒng)的核心設(shè)施之一,可提供試驗(yàn)資源之間高性能、實(shí)時(shí)和低延遲的信息傳輸環(huán)境,實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)資源的互聯(lián)互通互操作,為整個(gè)系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)行提供保障。在現(xiàn)有聯(lián)合試驗(yàn)平臺(Joint Test Platform,JTP)中間件中,信息傳輸性能難以滿足部分強(qiáng)實(shí)時(shí)應(yīng)用場景的需求,且在基礎(chǔ)服務(wù)方面缺乏對對象實(shí)例所有權(quán)按需轉(zhuǎn)移及感興趣數(shù)據(jù)過濾機(jī)制的支持。針對上述問題,本課題擬研究中間件實(shí)時(shí)性技術(shù)解決方案及相關(guān)服務(wù)擴(kuò)展方法,以期完善現(xiàn)有聯(lián)合試驗(yàn)平臺中間件的功能,提高其信息傳輸性能。具體內(nèi)容如下:分析現(xiàn)有中間件的運(yùn)行原理及影響傳輸性能的因素,針對現(xiàn)有中間件僅能運(yùn)行于非實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的局限性,設(shè)計(jì)開發(fā)新的高精度、強(qiáng)實(shí)時(shí)JTP中間件。通過研究RTX(Real-time Extention)實(shí)時(shí)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)及工作原理,在操作系統(tǒng)層和物理層,采用經(jīng)典的RTX+反射內(nèi)存機(jī)制,設(shè)計(jì)RTX實(shí)時(shí)代理模塊及統(tǒng)一的服務(wù)接口API,支持系統(tǒng)管理、聲明管理、對象管理和時(shí)間管理等服務(wù);在中間件軟件層,研究了分布式哈希表技術(shù)中的Chord算法,設(shè)計(jì)了聯(lián)合試驗(yàn)系統(tǒng)高波動(dòng)率下的資源查找模式,降低了搜索開銷,提高了信息傳輸效率。研究分布式仿真系統(tǒng)中的所有權(quán)仲裁機(jī)制,將高層體系結(jié)構(gòu)(HLA)中的所有權(quán)轉(zhuǎn)移技術(shù)引入JTP中間件中,擴(kuò)展所有權(quán)管理服務(wù)管理模塊,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)“推”、“拉”兩種模式的所有權(quán)仲裁,解決了現(xiàn)有中間件無法實(shí)現(xiàn)對象實(shí)例共享的問題,提高了多靶場多資源聯(lián)合試驗(yàn)過程的資源共享和安全控制能力。研究基于發(fā)布/訂購系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分發(fā)算法,并將數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)(DDS)中的內(nèi)容過濾主題機(jī)制引入中間件服務(wù)中,擴(kuò)展數(shù)據(jù)分發(fā)管理服務(wù)模塊,根據(jù)聯(lián)合試驗(yàn)平臺中間件運(yùn)行原理與多維度數(shù)據(jù)域需求,設(shè)計(jì)了特定的SQL過濾器,提出了具有普適性的感興趣數(shù)據(jù)過濾表達(dá)方法,以降低高頻度信息交互下的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。對RTX實(shí)時(shí)中間件及聯(lián)合試驗(yàn)平臺擴(kuò)展功能進(jìn)行系統(tǒng)測試,通過驗(yàn)證中間件的傳輸時(shí)延,表明RTX實(shí)時(shí)中間件提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性;通過驗(yàn)證所有權(quán)管理及數(shù)據(jù)分發(fā)管理模塊的功能完整性,表明軟件功能正常,性能穩(wěn)定。
【學(xué)位單位】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位年份】:2018
【中圖分類】:TP311.52;TH89
【部分圖文】:
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 JDK1.4.0 模擬器模擬具有 1000 個(gè)系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)。真實(shí)驗(yàn)主要測試系統(tǒng)中 Chord 網(wǎng)絡(luò)波動(dòng)率對資源平均查找時(shí)考文獻(xiàn)[39],本實(shí)驗(yàn)選擇將波動(dòng)率設(shè)置在 0 至 2 的區(qū)間;實(shí)驗(yàn)00 個(gè)節(jié)點(diǎn),其 IP 地址、端口號隨機(jī)產(chǎn)生并生成相應(yīng)的標(biāo)識的次數(shù)為節(jié)點(diǎn)數(shù)的 3 倍,以使得每個(gè)節(jié)點(diǎn)盡可能被查詢到。驗(yàn)測試結(jié)果如圖 2-14 所示,結(jié)果顯示,在不使用 Chord 算法較小時(shí),隨著波動(dòng)率的增大,平均查找延遲增長較為緩慢;增大,平均查找延遲增長幅度明顯提高。而在使用 Chord 算波動(dòng)率不斷增大,平均傳輸延遲基本保持了常數(shù)級的延時(shí)。于 Chord 算法的分布式哈希表存儲系統(tǒng)資源,每個(gè)節(jié)點(diǎn)的上起相鄰節(jié)點(diǎn)資源的轉(zhuǎn)移變化,對查找過程影響較小,因而相據(jù)結(jié)構(gòu),在系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)加入或退出時(shí),資源查找效率得
任務(wù)運(yùn)行監(jiān)控工具中間件任務(wù)運(yùn)行監(jiān)控工具中間件任務(wù)運(yùn)行監(jiān)控工具中間件以太網(wǎng)/反射內(nèi)存網(wǎng)虛擬導(dǎo)彈 虛擬目標(biāo)顯示組件1任務(wù)運(yùn)行監(jiān)控工具中間件雷達(dá)3任務(wù)運(yùn)行監(jiān)控工具中間件雷達(dá)2任務(wù)運(yùn)行監(jiān)控工具中間件雷達(dá)1任務(wù)運(yùn)行監(jiān)控工具中間件顯示組件n……圖 5-3 擴(kuò)展功能測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖測試環(huán)境構(gòu)建界面如圖 5-4 所示。
導(dǎo)彈射程 0 至 10 千米數(shù)碼窗俯仰角及距碼窗 1[俯仰角]及數(shù)碼窗 1[距離]實(shí)、數(shù)碼窗 2[距離]、數(shù)碼窗 3[俯仰角]彈射程在 10 至 20 千米時(shí),觀察到數(shù)達(dá)探測結(jié)果;數(shù)碼窗 1[俯仰角]、數(shù)3[距離]均未顯示,其中某一時(shí)刻的數(shù)
【學(xué)位單位】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位年份】:2018
【中圖分類】:TP311.52;TH89
【部分圖文】:
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 JDK1.4.0 模擬器模擬具有 1000 個(gè)系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)。真實(shí)驗(yàn)主要測試系統(tǒng)中 Chord 網(wǎng)絡(luò)波動(dòng)率對資源平均查找時(shí)考文獻(xiàn)[39],本實(shí)驗(yàn)選擇將波動(dòng)率設(shè)置在 0 至 2 的區(qū)間;實(shí)驗(yàn)00 個(gè)節(jié)點(diǎn),其 IP 地址、端口號隨機(jī)產(chǎn)生并生成相應(yīng)的標(biāo)識的次數(shù)為節(jié)點(diǎn)數(shù)的 3 倍,以使得每個(gè)節(jié)點(diǎn)盡可能被查詢到。驗(yàn)測試結(jié)果如圖 2-14 所示,結(jié)果顯示,在不使用 Chord 算法較小時(shí),隨著波動(dòng)率的增大,平均查找延遲增長較為緩慢;增大,平均查找延遲增長幅度明顯提高。而在使用 Chord 算波動(dòng)率不斷增大,平均傳輸延遲基本保持了常數(shù)級的延時(shí)。于 Chord 算法的分布式哈希表存儲系統(tǒng)資源,每個(gè)節(jié)點(diǎn)的上起相鄰節(jié)點(diǎn)資源的轉(zhuǎn)移變化,對查找過程影響較小,因而相據(jù)結(jié)構(gòu),在系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)加入或退出時(shí),資源查找效率得
任務(wù)運(yùn)行監(jiān)控工具中間件任務(wù)運(yùn)行監(jiān)控工具中間件任務(wù)運(yùn)行監(jiān)控工具中間件以太網(wǎng)/反射內(nèi)存網(wǎng)虛擬導(dǎo)彈 虛擬目標(biāo)顯示組件1任務(wù)運(yùn)行監(jiān)控工具中間件雷達(dá)3任務(wù)運(yùn)行監(jiān)控工具中間件雷達(dá)2任務(wù)運(yùn)行監(jiān)控工具中間件雷達(dá)1任務(wù)運(yùn)行監(jiān)控工具中間件顯示組件n……圖 5-3 擴(kuò)展功能測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖測試環(huán)境構(gòu)建界面如圖 5-4 所示。
導(dǎo)彈射程 0 至 10 千米數(shù)碼窗俯仰角及距碼窗 1[俯仰角]及數(shù)碼窗 1[距離]實(shí)、數(shù)碼窗 2[距離]、數(shù)碼窗 3[俯仰角]彈射程在 10 至 20 千米時(shí),觀察到數(shù)達(dá)探測結(jié)果;數(shù)碼窗 1[俯仰角]、數(shù)3[距離]均未顯示,其中某一時(shí)刻的數(shù)
【參考文獻(xiàn)】
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1 曹延華;任昊利;;基于DDS技術(shù)的指揮控制系統(tǒng)研究[J];指揮與控制學(xué)報(bào);2015年02期
2 張婷;王琪;;HLA/RTI仿真平臺的數(shù)據(jù)分發(fā)管理[J];計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用;2015年04期
3 趙常壽;孫明月;樊蓉;;RTX實(shí)時(shí)系統(tǒng)下PCI-5565反射內(nèi)存卡驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)[J];電腦編程技巧與維護(hù);2014年11期
4 湛文韜;解文濤;孫靖國;韓Z誒
本文編號:2823940
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