DDS在嵌入式航电分布系统中的应用研究

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在航空电子领域,模块化技术日渐成熟,传感器/武器平台也越发的智能化,在作战平台的信息域优势向认知域优势的过渡过程中,一种打破武器平台之间、平台内各传感器之间的物理连接,实现各系统间无缝连接的数据分发平台就成为研究的方向。在典型分布式系统中,中间件技术可以有效的降低项目开发难度与成本,并且可以提供服务质量策略即QoS的支持。所以,在分布式的航空电子系统当中,采用中间件技术已经成为了一种良好的解决方案。传统的信息系统,如通信导航识别(CNI)系统(包括模块化程度更高的ICNI系统)或者数据链(DL)系统等都是分布式的系统。但是这些系统在设计和开发时没有采用中间件技术,都是以过程为中心,而在认知域,面向数据的分布式架构是必须的。和传统的开发方法相比较,DDS中间件采用发布/订阅体系结构,对实时性要求提供更好的支持。DDS是以数据为中心的发布/订阅通信模型,针对强实时系统进行了优化,提供低延迟、高吞吐量、对实时性能的控制级别,从而使DDS能够广泛应用于航空、国防、分布仿真、工业自动化、分布控制、机器人、电力及网络化的消费电器等多个领域。本文将从搭建实际的异构平台,在试验环境中构建以数据为中心的分布式应用程序、以及使用DDS的QoS策略来证明数据分发服务能够提供实时系统所要求的性能、可预测性和资源可控性,同时将分析试验数据,并与已有的项目进行比较,证明DDS可以在未来项目中使用的可行性,得到可行性分析报告。本分布式系统平台采用基于PowerPC+VxWorks的软硬件设计方案,采用DDS中使用的面向对象技术与设计模式,来实现由串口和RapidIO两种传输介质构成的异构平台的数据分发功能。虽然现在Windows平台下分布式数据分发的工具和组件比较多,但是国内外对嵌入式平台的研究很少,而且在这些方面进行研究的技术人员也更少。本文对嵌入式平台下分布式实时系统中群组通信以及性能做分析,并获得相关的性能指标以及DDS应用于其他分布式作战信息服务系统的可行性报告。
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