多流多科目实时数据处理算法的设计与实现

随着飞行试验测试技术的快速发展,单架次需要处理的试飞科目越来越多,而多科目处理参数分布在不同的网络流中,这对机载实时数据处理的效率带来严峻的挑战。利用“合并-处理-分流”的方法,设计一种多流多科目网络数据实时处理算法。该算法将多科目处理参数按照参数名、采样率等信息进行整合形成合并参数列表；在实时处理时根据合并参数信息实时处理多网络流中的数据,并将处理结果存储在数据缓存中；最后将多科目数据进行分流即可得到处理结果。测试结果表明,该算法可实际应用于多流多科目数据处理中,大幅提高实时处理的效率,同时可以得到准确的数据处理结果。     

基于RTR的遥测数据实时处理软件的设计与实现

为了对飞行遥测数据进行实时处理,以Qt为软件开发平台,采用直接接收宽带遥测接收机(RTR)发送的网络遥测数据包的方法,结合机载测试系统的采集格式、参数测试信息、校准信息和ICD信息,完成遥测数据的实时解算、工程量转换和原始数据保存,同时将关心的参数物理量通过网络实时的发送给客户端监控软件,以供试飞工程师进行实时监控;实际试验试飞结果表明,此软件运行稳定和数据准确可靠,完全满足实时监控的需求,具有良好的实用性和发展前景。     

飞行试验机载网络数据实时处理技术研究

为实现飞行试验机载网络数据实时处理,对动态数据接口、机载网络数据传输结构和实时数据解析方法进行研究,开发基于VC+ 的实时处理软件系统。根据数据采集系统生成的硬件配置文件建立动态数据接口与硬件进行连接,在此基础上利用网络套接字方法对实时传输的网络数据进行捕获,将捕获的网络数据结合结构参数信息进行解析处理,实现机载网络数据的实时处理。此软件系统已在某项目上进行测试并得到成功应用,实践证明此软件系统能够对机载网络数据形象准确的真实解析,进行数据有效性检查、数据采集与记录等方面的实时处理,同时为系统架构扩展和进行深一层的研究提供了科学保障。     

基于伸展树的文件数据缓存管理策略研究

针对企业内部网络存储,研究并提出了一种基于伸展树的缓存管理策略,以对网络缓存空间进行组织和管理。在内部网络存储缓存链的基础上,引入并改进了伸展树结构和操作,将改进后的伸展树作为缓存节点数据组织和管理的索引结构,分析并设计了基于伸展树的文件数据缓存管理策略。实验结果表明,基于伸展树算法的缓存管理策略提高了缓存空间利用率和用户访问数据的效率,有较好的实时性。     

Cell处理器上软件缓存的设计与实现

在 Cell异构多核处理器上,并行程序对不规则共享数据的访问延迟较大,共享数据的一致性维护困难。为解决上述问题,提出一种基于扩充Location Consistency存储模型一致性协议的软件缓存。测试结果表明,该软件缓存能够缩短近40%的共享数据访问时间,有效提高并行程序的执行效率。     

一种面向大规模数据密集计算的缓存方法

随着高性能计算机逐步应用在大规模数据处理领域,存储系统将成为制约数据处理效率的主要瓶颈。在分析了影响数据密集型计算 I/O 性能若干关键因素的基础上,提出使用计算结点本地存储构建协作式非易失缓存、以分布式存储架构加速集中式存储架构的方法。该方法基于应用层协同使用分布化的本地存储资源,使用非易失存储介质构成大缓存空间,存放大规模数据分析的中间过程结果,以此实现高缓存命中率,并利用并发度约束控制等手段避免 I/O 竞争,充分利用本地存储的特定性能优势保证缓存加速效果,从而有效地提高了大规模数据处理过程的 I/O 效率。基于多平台多种 I/O 模式的测试结果证实了该方法的有效性,聚合 I/O 带宽具有高扩展性,典型数据密集应用的整体性能最大可提升6倍。     

车载测污激光雷达数据处理软件的设计

数据处理软件是激光雷达系统的重要组成部分.根据车载测污激光雷达采集系统的特性与科研工作的需要设计了车载测污激光雷达数据处理软件.该软件集成了测量物的数据处理与显示功能;能够实时检测到激光雷达的回波信号,并自动进行处理;解决了多种测量物时间、空间分布实时显示的问题.在软件设计过程中,采用了双缓冲技术消除了闪烁现象;利用API函数实现了实时处理功能;在等值线的绘制中使用了不规则三角网对数据进行建模.经过测试,该软件能较好地完成车载测污激光雷达的数据处理工作.     

面向费用优化的云存储缓存策略

为提高云存储的访问速率并降低费用,提出了一种面向费用优化的云存储缓存策略。利用几乎免费的局域网环境下的多台桌面计算机,在本地建立一个分布式文件系统,并将其作为远端云存储的缓存。进行文件读取时,首先查找其是否在缓存中,若存在则直接从缓存读取;若不存在则从远端云存储读取。采用了最近最少使用(LRU)算法进行缓存替换,将冷门数据从缓存中替换掉。以亚马逊简单存储服务(S3)作为远端的云存储服务,对原型系统进行了简单的性能测试。测试结果表明,使用了所提出的缓存策略后,在降低费用的同时能够显著提高文件读取的速度。     

树结构网络数据链路层节点缓存资源协同存储算法

目前网络数据链路资源存储方法存在数据传输速度较慢、数据链路层转发效率偏低且存储过程耗时长.为解决该问题,提出树结构网络数据链路层节点缓存资源协同存储算法.将协议无感知转发(POF)软件定义网络技术、控制面以及数据面功能相结合,组建一种树结构网络数据链路层节点缓存资源协同存储架构.通过扩充POF相关指令以及处理流程,实现树结构网络数据链路层节点缓存资源协同存储.仿真实验结果表明,所提方法能够快速完成树结构网络数据链路层节点缓存资源协同存储,应用性更强.     

发动机ECU标定系统的实时数据处理设计与应用

发动机ECU标定系统需要标定人员根据实时工况数据来即时调整ECU的控制策略。即时显示发动机运行状态,同时存储实时数据对于标定工作意义重大。提出一种发动机ECU标定系统结构实现方法,实现工况数据的实时采集与标定数据的在线标定。设计一种改进的行程编码算法对数据进行无损压缩,便于数据的传输、存储、查询;利用数据缓存队列、优化线程调度策略,将任务分配到不同处理器上运行,保证系统的实时响应与数据处理效率。在发动机ECU标定系统的应用中表明该方法满足了标定系统对实时性、准确性、高效性的要求。     

C919机载数据实时处理系统设计

对于无人机在输电线路杆塔精细化巡视的路径规划问题,提出了对杆塔巡视路径和杆塔间避障路径的两阶段优化策略。针对利用传统旅行商问题(TSP)求解杆塔巡视路径,在多项式时间无法求得全局最优解问题,研究了基于双调欧几里得TSP求解杆塔最优巡视路径的优化数学模型,以及基于动态规划算法的求解方法。在此基础上,进一步基于人工势场法建立了避开巡视路径障碍最优路径的优化模型及其求解方法。仿真结果表明,利用双调欧几里得TSP确定的巡视路径具有偏转角小、最优路径求解时间短的特点,利用所提两阶段优化策略确定的巡视路径长度较短且能有效避开障碍,有利于实现无人机安全高效巡视杆塔的目标。     

一种基于状态机的硬件分组处理监测技术

网络设备硬件的封闭性使科研及教学人员难以获知网络设备硬件的实现细节,网络设备硬件的科研和教学面临巨大的挑战.针对上述问题,提出了一种基于状态机的硬件分组处理监测技术PktScope,通过设计硬件分组处理状态机编码规范并制定标准的分组数据及流程上报接口,实现对硬件进行分组处理过程的实时监测,可有效应用于网络设备的科研及教学过程.基于MagicRouter的原型系统实验结果表明,PktScope技术可以有效地实现对网络流量的流级实时监测,并且具有硬件资源额外开销低的特点.     

一种应用于PUSH系统终端的处理高速海量数据的软件策略

Push系统是一种新型的数字电视业务系统.它以推技术为基础,利用空闲的广播信道,在不妨碍电视用户正常收看电视节目的前提下,将各种数据文件(视频/音频文件)自动"推送"到用户终端自带的本地硬盘中.为了加快系统终端的下载速度及降低丢包率,本文提出了一种应用于终端的高级软件策略,包括缓存、多线程和断点续传机制.通过对比实验,证明了这种软件策略的优越性.     

一种基于授权机制的分布式文件系统小文件访问优化策略

针对分布式文件系统应用于海量小文件访问模式时, 元数据请求过多导致系统性能下降的问题, 提出了客户端元数据缓存授权机制的解决方案. 客户端从服务器读取元数据时, 申请相应类型的授权, 服务器分析请求并决定是否授予此客户端所访问的元数据的授权. 若客户端成功获取授权, 则将其与本地缓存的元数据相关联, 作为缓冲有效性的凭证. 当再次访问本地缓存的元数据时, 若有相关授权, 则可以直接从本地获取元数据, 无需向服务器发送缓存数据的有效性验证RPC. 仿真实验表明, 文中的方法有效的降低了客户端发送元数据请求RPC的数量, 节省了宝贵的网络带宽资源, 降低了元数据服务器的负载.     

基于RTP的机载网络视频同步回放技术

在飞行试验中,机载视频数据是试飞测试数据中的重要组成部分。为了解决多路机载网络视频数据同步回放的问题,提出了基于RTP/RTCP协议的机载多路网络视频数据同步回放方案。采用网络视频数据分流和预处理机制,首先通过对数据包进行识别,从机载记录的数据进行分流提取出网络视频数据包,然后经过对RTP封装的H.264视频数据进行解包、时间计算等处理后,利用FFmpeg良好的解码能力对一帧图像进行解码,利用SDL优异的视频性能显示YUV数据,采用基于时间戳同步机制实现多路机载网络视频的快速同步回放。软件采用模块化和多线程设计思路,提高处理效率,保证功能的可扩展性。目前该系统已成功应用于多路机载网络视频同步回放中,实际应用效果表明,该系统工作稳定,能够有效提高型号试飞效率。     

SAR数据存储系统中FAT32文件系统开发与实现

针对合成孔径雷达（SAR）技术中高速实时处理、实时存储大容量数据的要求,该文提出SAR数据存储系统中FAT32文件系统实现方案。该方案以SATA硬盘为硬件平台,以嵌入式实时操作系统为软件平台,能够实现实时处理存储功能。     

实时仿真技术研究

信号数据的实时采集和处理是实现以信号测控为特点的实时仿真系统关键技术之一.文中针对某智能花样机仿真测试系统的实时要求,综合采用Windows提供的硬件中断、线程同步和双级缓存等技术,提出了一种基于计数器卡实现信号数据的实时采集和与仿真目标同步显示的方案,并给出详细设计思路论证方案的可行性,实验结果表明可以明显改善目标仿真平台的实时性与准确性.该系统的设计思想在其它方面的应用也具有借鉴意义.     

ISCSI磁盘数据双控制器存储完整性测试技术研究

传统的ISCSI磁盘数据双控制器在存储数据时存在响应速度慢、数据丢帧等问题,为了改善传统方法在数据存储时遇到的这些问题,提出一种ISCSI磁盘数据双控制器存储完整性测试技术,在原始的磁盘数据双控制器存储系统中增加一种对数据完整性进行测试的技术,以达到提高存储响应时间,减小存储数据误差的目的;数据双控制器存储系统分为:数据采集、中心控制、动态存储、预警输出、网络接口及电源六大模块,通过采集模块获取存储信息,将采集到的数据经由中心控制模块进行去噪除杂等处理,将处理数据信息进行存储,当磁盘内存不够时,可由预警模块给出相应警告,通过网络接口扩展磁盘空间同时清除缓存,获得存储空间,电源模块为整个系统供电;实验结果表明,所提算法能够有效降低系统响应时间,获得完整的存储数据,同时数据丢帧率在0.05%以内。