測(cè)控實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)象框架研究.pdf

1、重慶大學(xué)工程碩士學(xué)位論文測(cè)控實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)象框架研究碩士研究生：魏星指導(dǎo)教師：柴毅教授兼職導(dǎo)師：張志芬高工工程領(lǐng)域：控制工程重慶大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院二OO七年十月摘要測(cè)控實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理軟件是航天測(cè)控系統(tǒng)中的重要組成部分，承擔(dān)飛行數(shù)據(jù)采集、處理、記錄等任務(wù)。軟件系統(tǒng)具有專用性強(qiáng)、投資大、可靠性要求高等特點(diǎn)。但是，由于研制周期短，維護(hù)使用時(shí)間長(zhǎng)，以及人員流動(dòng)性強(qiáng)等問(wèn)題，導(dǎo)致軟件維護(hù)工作非常繁重。國(guó)內(nèi)測(cè)控實(shí)時(shí)處理軟件普遍采用基于專用硬件平臺(tái)的面向

2、過(guò)程處理模式，研究重點(diǎn)主要集中在數(shù)據(jù)處理方法上，缺少對(duì)軟件框架的深入研究?，F(xiàn)有的處理模式以專業(yè)硬件平臺(tái)為基礎(chǔ)，導(dǎo)致應(yīng)用軟件嚴(yán)重依賴特定的硬件。由于專用硬件的生產(chǎn)周期長(zhǎng)，導(dǎo)致應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)時(shí)間非常短。由于軟件規(guī)模較大，導(dǎo)致模塊間耦合度大，重用性低，維護(hù)工作量大，其設(shè)計(jì)方法仍然停留在90年代初的水平。雖然面向?qū)ο蠹夹g(shù)在商用軟件設(shè)計(jì)中表現(xiàn)出了更加優(yōu)越的特性，但是在測(cè)控實(shí)時(shí)處理軟件中缺乏對(duì)相關(guān)應(yīng)用的深入研究，缺少可以參考的成功實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)致對(duì)象技術(shù)在

3、本中心一直沒(méi)有能夠很好應(yīng)用。本論文分析航天測(cè)控實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理的特點(diǎn)，提出將專用實(shí)時(shí)軟件過(guò)程式程序設(shè)計(jì)過(guò)渡到通用的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的方法，實(shí)現(xiàn)了從過(guò)程模式向?qū)ο竽Ｊ降某醪睫D(zhuǎn)換。主要方法有：（1）采用了設(shè)備組成和功能模型進(jìn)行典型類的獲取，實(shí)現(xiàn)軟件原型的快速建立。（2）采用專用設(shè)備的仿真方法，在設(shè)計(jì)時(shí)便考慮用虛擬類模擬專用外設(shè)，提高軟件的獨(dú)立性。（3）采用多線程周期處理，模擬實(shí)時(shí)處理信號(hào)，方便實(shí)時(shí)軟件的開(kāi)發(fā)與調(diào)試。最后，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了兩套面向

4、對(duì)象的航天測(cè)控實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理軟件，用圖形化的方式詳細(xì)闡述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理軟件包含的基本設(shè)備類、基本功能類、基本線程類。兩套面向?qū)ο蟮膶?shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理軟件圓滿完成了多次測(cè)控任務(wù)，證明了設(shè)計(jì)的正確性，同時(shí)為后續(xù)的相關(guān)實(shí)時(shí)處理軟件提供了可以參考的對(duì)象模型，為對(duì)象技術(shù)在專用領(lǐng)域的應(yīng)用提供了原型。本文提出的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的框架，具有通用性強(qiáng)、易維護(hù)、易擴(kuò)展等特性。包含了測(cè)控實(shí)時(shí)軟件的組成模型、功能模型、實(shí)時(shí)調(diào)度機(jī)制，基于此通用框架的實(shí)時(shí)處理軟件能夠根據(jù)具