[發明專利]一種對AOS遙測數據解析的網格化方法

有效

• 申請號: 201410032240.X
• 申請日: 2014-01-23
• 公開（公告）號: CN103777950B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發明（設計）人: 趙琦;張士龍;馮文全;朱楠;官秀梅;趙洪博;方勇
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06F9/44
• 分類號: G06F9/44;G06F9/48
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司11232
• 代理人: 王順榮,唐愛華

1.一種對AOS遙測數據解析的網格化方法，其特征在于：該方法是將集中的數據解析過程拆分成獨立的服務流程，根據AOS中虛擬信道特性，將不同虛擬信道的數據發送給不同的VCDU解析服務節點處理從而將串行過程轉換為并行處理過程，其具體步驟如下：

步驟一：利用ICE設計服務接口：該ICE是面向對象的中間件,它提供面向對象的遠程調用、網格計算及發布/訂閱機制；ICE能運行在大多數主流操作系統上，同時支持C++，Java，.NET語言，Objective-C,Python,PHP與Ruby；ICE應用程序能部署在多種環境下，客戶端和服務端能使用不同的編程語言實現；同時它能運行在不同的操作系統平臺以及不同的硬件架構上，有效解決C/S模式兼容性差，開發成本高問題；

為了處理高速下行的遙測數據，采用生產者消費者模型實現了一種異步的通信方式，解析服務與派發服務均包含一個緩沖隊列以接收數據以及一個處理線程負責從隊列中取出數據并進行處理；基于所有服務的共性以及ICE面向對象的特點，設計服務基類接口BaseDecoder，其內容如下：

聲明和定義BaseDecoder，定義DataProcess的輸入輸出接口，定義內存分配空間GetCacheSize和GetCacheMaxSize；

CADU解析服務定義DataProcess的輸入輸出接口，并定義DecodeCADU的接口類型和存儲空間

VCDU派發服務定義輸入輸出接口，并定義DataProcess的輸入輸出，同時聲明registDecoder的注冊空間和removeDecoder的消除空間；

VCDU解析服務定義輸入輸出接口，并定義DataProcess的輸入輸出，同時聲明設置變量SetId和獲取變量GetId；

步驟二：利用C++實現接口：通過ICE提供的slice編譯器能將接口文件編譯為特定開發語言的接口文件，考慮到效率性能等因素，采用C++作為開發語言，slice接口文件編譯后的C++文件為抽象類，因此需要編寫實現的子類；

步驟三：動態分派調度算法：任務分派是網格計算的核心技術，也是網格應用的基礎，高效的任務調度模型和算法能充分利用網格系統的硬件和軟件資源，從而提高網格系統的性能；網格任務調度問題已被證明是一個NP完全問題，現已成為目前網格計算領域的一個研究焦點；對于分布式環境來說，節點的改變是常見的場景，由于機器故障原因導致節點消失或者節點的復原、添加，這給分布式任務的分派造成了一定的困難，必須能夠實現一種可靠且高效的動態任務分派算法，能夠自動適應網格中節點的變化；常用的一種技術稱為DHT分布式散列表；該DHT技術應用于P2P場景,該場景中主要是同等節點之間的通信，這與對AOS遙測數據解析的網格化方法的場景具有比較大的差別；CCSDS遙測解析的串行轉并行是在CADU轉換為VCDU這一層的工作，根據不同的vcid將數據發送到不同的計算機節點進行解析，但是運行VCDU解析服務的節點之間并沒有通信需求，數據傳輸主要是在分派器與VCDU解析服務之間進行，為一對多的模型；不過DHT依然具有借鑒意義，在分布式環境下如果要動態適應節點數量的變化，哈希映射是一種理想的辦法；同時在處理一對多模型的通信方面，觀察者模式為好的選擇,因此為了解決動態分派問題,采取了哈希取模與觀察者設計模式相結合的辦法，派發服務與VCDU解析服務的UML圖；

步驟四：負載均衡算法：派發服務對VCDU解析服務的負載均衡控制原理與TCP協議的流量控制類似，即采用滑動窗口的方式；VCDU解析服務繼承自BaseDecoder接口，派發服務能調用解析服務的GetCacheSize與GetCacheMaxSize函數獲得VCDU解析服務緩沖區中的當前數據量和能夠容納的最大數據量，根據二者的差值決定發送給解析服務的數據量。