AST3實時數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、AST3是計劃部署在南極昆侖站的三臺施密特天文望遠鏡，用于在南極極夜進行無人職守觀測及實時數(shù)據(jù)處理分析，是南極科考的重要部分。AST3的第一架望遠鏡及其數(shù)據(jù)處理計算機將于2011年南極科考時隨“雪龍?zhí)枴边\抵南極昆侖站并投入使用。由于南極地理位置及氣候條件的特殊性，目前還不具備為越冬觀測配備專門觀測人員的條件；同時，望遠鏡在4個月左右的觀測中會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)無法全部經(jīng)衛(wèi)星傳回遠程進行處理，因此要求AST3具有實時數(shù)據(jù)處理分析的能

2、力。
　　 本文針對課題中一系列關(guān)鍵問題展開了深入的研究，提出了一套系統(tǒng)的解決方案，為無人職守條件下測光流程自動化、系統(tǒng)高可靠性及數(shù)據(jù)處理的實時性提供了必要的支持。在流程整合及自動化管理方面，采用了基于Linux平臺守護進程服務(wù)的設(shè)計方案：通過監(jiān)聽文件系統(tǒng)事件，自動觸發(fā)測光流程，并在執(zhí)行過程中對流程進行有效監(jiān)控，同時保存必要的日志信息以備后續(xù)檢查。在可靠性保障方面，本文設(shè)計了一套基于“自治計算”的多級保障模型，即在系統(tǒng)的各個層面

3、分別提供有針對性的保障。從最基本的進程級監(jiān)控、工作流監(jiān)控到守護進程交叉保護、局域網(wǎng)多處理計算機間負載均衡與數(shù)據(jù)備份等，并提供了基于讀寫工作斷點方式的崩潰恢復(fù)機制，為系統(tǒng)的全局可靠性提供有效支持。在測光流程實時性保證方面，首先深入分析了制約整體性能的瓶頸所在，繼而在不產(chǎn)生過多額外功耗的前提下，利用多核CPU及CPU加高性能GPU的并行硬件平臺，分別設(shè)計了基于OpenMP及CUDA的并行優(yōu)化方案，通過測試，得到較好的結(jié)果，為滿足實時性要求奠