基于OSGEARTH的国产航天三维仿真软件设计

针对目前航天领域缺乏经过验证、能够可靠应用于全国产化平台的三维仿真软件,本文基于OSGEARTH设计和实现了一款国产航天三维仿真软件.通过地球影像和高程数据的差异化加载、场景树的优化构建、弹道数据筛选等设计策略,解决了在全国产化平台上进行三维仿真的可靠性和渲染效率问题,并得到了仿真实验的有效验证.     

基于国产化的煤矿安全监控系统联网平台设计

现有的煤矿安全监控系统联网平台主要基于国外公司软硬件设备构建,对该平台进行国产适配,以响应国家信息安全自主可控的战略目标号召,设计了基于国产芯片、国产操作系统、国产数据库和国产中间件的煤矿安全监控系统联网平台。该平台的软硬件均适配国产化软硬件环境,同时搭配少量Java生态圈的开源框架。服务器和终端机CPU均采用飞腾处理器,打印机采用立思辰打印机;服务器操作系统采用银河麒麟,终端机操作系统采用统信;数据库采用开源内存数据库Redis、国产关系数据库达梦和开源列式存储数据库HBase;中间件采用东方通的TongLINK/Q和TongWeb;办公套件采用金山WPS,浏览器采用Firefox。利用内存数据库Redis建立实时数据缓存区,实现热点数据高效访问;基于达梦数据库性能指标,通过数据库表分区等模式进行存储结构设计;基于列式存储数据库Hbase设计历史数据存储系统,实现历史数据回溯性分析。现场测试结果表明,该平台数据传输延时小于10s,实时数据查询耗时为240～300ms,支持历史采样数据秒级回溯,能够满足煤矿监管监察国产化的应用需求。     

基于容器技术的水文水动力模型软硬件适配方法

随着国产化软硬件系统的发展和普及,将现行的计算程序适配到国产硬件和操作系统上是科学研究和业务化应用的关键,亟待探索提出专业计算模型的软硬件适配方法。现有关于专业计算模型的软硬件适配方法存在缺乏通用性、硬件依赖性强等问题。鉴于此,系统解析了国产化适配需要解决的关键问题,并对比了现行的软件适配技术,筛选出容器技术作为水文水动力模型的国产适配技术。容器技术可将应用程序打包成独立的运行环境,摆脱对底层架构和操作系统的依赖。以水文水动力模型TELEMAC为例,详细说明了Docker镜像构成原理,并通过Dockerfile文件构建了TELEMAC镜像环境,开展了计算案例的验证。结果表明TELEMAC镜像能够安全运行在以鲲鹏920处理器为核心的openEuler和麒麟V10等国产软硬件平台上,且案例计算结果与标准结果相一致,模型计算效率高,实现了专业科学计算模型的国产化软硬件适配,该研究可为其他软件国产化适配提供参考借鉴。     

基于国产化通用VPX的信号处理板设计

针对当前国家信息化设备的快速发展和国产化的不断推进,结合当前国产芯片发展现状。结合VPX总线架构发展现状,通过开展高速总线互联技术的研究,将二者结合。以国产芯片为基础,完成了基于国产化通用VPX信号处理板的设计。对各功能电路进行了详细阐述,并对主要国产芯片系统进行了介绍。通过硬件平台的开发,在自主化硬件设计、软件适配及VPX总线架构等方面积累经验,为装备实现国产化国产化提供技术支撑。     

国产化辽宁省防汛抗旱指挥平台建设

为满足国家政务系统安全、可靠的要求,从服务器、操作系统、数据库等国产自主可控产品的类型,功能特点,性能与安全性等方面进行综合比较,并进行国产化适配,最终组成一套适合工作实际的国产化产品组合,搭建基于国产化自主可控产品的辽宁省防汛抗旱指挥平台。该平台遵循水利部数字孪生流域技术框架,结合辽宁省防汛抗旱业务需求,形成“四横两纵”技术框架,集成实时和基础信息展示查询、信息监测、水利一张图、防洪“四预”等功能模块,实现流域防洪业务智能化管理及场景数字化、模拟精准化、决策智慧化。研究成果可为今后建设国产化水利业务系统提供示范。     

基于龙芯3A基础支撑软件平台的定制

本文分析了国产化软硬平台的需求及应用前景.介绍了龙芯3A处理器的特点及基于曙光L200-G国产硬件平台的操作系统定制过程.最后将普通商用软硬平台与国产化软硬平台进行计算性能的比较.     

标准化地铁的牵引及网络控制系统国产化设计

随着网络和信息安全、国际贸易摩擦等问题的不断出现,产品国产化及自主可控需求越来越强烈,在轨道交通领域的关键控制系统中将逐步采用国产化软硬件方案替代国外的方案。文章简要阐述了标准化地铁平台的国产化牵引及网络控制系统架构,重点描述了其国产化处理器、嵌入式操作系统、图形化开发软件等软硬件选型,详细介绍了牵引及网络控制系统的硬件方案、软件结构以及软硬件移植适配过程,对国产操作系统与VxWorks在功能和性能方面进行对比分析,并开展了牵引/电制动特性验证和网络组网等各项软件功能测试。结果表明,该国产化牵引及网络控制系统性能参数优良,运行稳定可靠,牵引/电制动特性正常,系统网络延时处于微秒级,抖动处于亚微秒级,满足标准化地铁平台需求,可实现100%国产化对等替代。     

DPDK在ARM架构国产服务器上的优化

DPDK是一套实现高性能数据包处理的开源工具。本文主要介绍DPDK的特点、技术架构、应用场景、性能优化方法以及流量处理流程。同时，信创背景下国产化替代是近些年的关注热点，本文选取ARM架构的国产化平台服务器进行DPDK优化实践，实践内容包括硬件优化、系统优化以及程序优化，通过实验表明DPDK在国产化平台上的优化能够达到很好的效果，DPDK能够适配信创背景下ARM架构的国产化服务器。     

基于提升小波的大地形累进压缩及实时渲染

为了减轻实时交互的大地形可视化系统面临的海量数据存储、传输及渲染压力,提出一种基于提升小波实现数据累进压缩与实时粗粒度LOD渲染结合的算法.首先建立地形块的提升小波变换模型,将其简化和精化操作映射为相应的小波变换;然后基于以地形块为单位的小波变换建立块的四叉树层次结构,将构建过程中产生的小波系数采用基于间接查表的方式累进压缩存储,以形成压缩的累进地形块层次结构.基于该结构,在实时递进构造视点相关的激活地形块的同时完成数据的累进载入与实时解压,实现大地形渲染,其中地形块数据的实时解压与小波变换基于GPU实现.实验结果表明,该算法实现了有效的数据压缩,具有很高的实时解压效率以及优化的实时渲染性能.     

多线程实时三维渲染引擎文件系统的设计与实现

随着多核平台的普及与并行理论的发展,以并行技术提升程序性能将成为软件研发的一个重要趋势.在实时三维渲染引擎中,通过使用多线程并发与面向对象技术相结合及软件工程技术,实现了一个基于接口设计的可扩展、跨平台的多线程三维渲染引擎文件系统.通过多核平台的测试,证明了多线程文件系统的有效性.