分布式測控系統(tǒng)建模及其系統(tǒng)實時性研究.pdf

1、科學技術的現(xiàn)代化和工農業(yè)生產的規(guī)?；?，計算機技術與通信技術得到了高速發(fā)展與廣泛應用，出現(xiàn)了將計算機網絡通信技術與現(xiàn)代測控技術相結合的分布式測控系統(tǒng)。分布式測控系統(tǒng)實現(xiàn)了測控的現(xiàn)場化、遠程化、網絡化，其研究成為倍受關注的熱點。但是，現(xiàn)有的分布式測控系統(tǒng)的理論研究尚不成熟，其解決方案存在著較大的局限性，技術性能也有待于進一步提高。本論文以四川省教育廳、成都市科技局重點科研項目“網絡化測試系統(tǒng)性能評價的建模與驗證技術研究”和“基于網絡環(huán)境的測

2、控系統(tǒng)建模與性能測量研究”為背景，對分布式測控系統(tǒng)的建模、體系結構和實時性等方面進行了理論研究和實踐探索。 論文提出了系統(tǒng)EFPS抽象數(shù)學模型并應用到分布式測控系統(tǒng)的建模之中。在比較了兩種典型對象建模技術的基礎上，給出了系統(tǒng)EFPS模型的定義并討論EFPS模型各要素的內涵，對EFPS模型的優(yōu)點及所解決的問題進行了分析。對系統(tǒng)EFPS模型的關鍵要素實體展開討論，從硬件實體、軟件實體和抽象實體的角度，指出實體間的轉化關系，并提出EF

3、PS模型的應用中四要素確定原則。論文還用EFPS模型建立了分布式測控系統(tǒng)的描述模型，將分布式測控系統(tǒng)看作一個由各個部分構成的有機整體，從系統(tǒng)結構和運行機理上進行形式化描述，作為分布式測控系統(tǒng)體系結構、實時性能研究的起點。 論文討論了分布式測控系統(tǒng)的體系結構。分布式測控系統(tǒng)的體系結構依賴于計算機網絡體系結構，而現(xiàn)有的計算機網絡體系結構用于測控系統(tǒng)已暴露出一些缺陷。論文結合近期開展的新一代網絡體系結構研究，第一次使用非層次服務元網絡

4、體系結構構建分布式測控系統(tǒng)，研究了基于服務元網絡體系結構的分布式測控系統(tǒng)的實現(xiàn)。論文從實時性出發(fā)，第一次使用端到端虛電路構建分布式測控系統(tǒng)。端到端虛電路能區(qū)別對待網絡測控節(jié)點間不同端口的數(shù)據(jù)流，能較好地解決分布式測控系統(tǒng)的實時性、確定性、健壯性等關鍵指標。 論文研究了分布式測控系統(tǒng)實時性。首先，介紹實時系統(tǒng)及服務質量的基本概念，討論分布式測控系統(tǒng)實時性的特點及實時模型，提出了實時服務質量RQoS的定義及指標體系，建立了抽象的實時

5、服務質量數(shù)學函數(shù)并闡述實時服務質量的應用；第二，論文還用OPNET建模仿真工具，對服務元網絡體系結構的網絡模型、節(jié)點模型、各節(jié)點的進程模型進行了建模分析，論文的OPNET建模工作，為進一步研究基于服務元網絡體系結構分布式測控網絡的實時性能打下基礎。第三，論文用OPNET建模仿真工具對傳統(tǒng)共享式Ethernet、交換式Ethernet、帶路由器的分布式測控系統(tǒng)進行實時性仿真實驗。在此基礎上，對基于服務元網絡體系結構的分布式測控系統(tǒng)進行仿真