雷达软件中通信中间件的研究

论文摘要

本文介绍了中间件(Middleware),特别是通信中间件(Communication Middleware)的概念,及后者在雷达系统中的一个应用。随着军事技术的发展,多兵种、多层次、多系统的协同作战模式已经被广泛应用在现代战争中。因此作为C~4ISR基础的网络通信技术也被广泛的应用在了各种指挥控制系统和武器控制系统中。对于这些指挥和武器控制系统,由于其应用目的和使用环境各不相同,所以其硬件和软件也是多种多样。为了保证这些在硬件和软件上都千差万别的系统能够互连、互通、互操作,一个基于不同硬件和操作系统,具有统一的外部接口的通信中间件是十分必须的。中间件的概念是随着Internet/Intranet的发展和分布式系统的普及而诞生的。在当前不断发展的网络环境中,对于一个大型的雷达系统,无论是硬件平台还是软件平台,都不可能统一,因此应用软件通常要求在操作系统和硬件都各不相同的分布式网络上运行。为了提高雷达软件的可靠性、降低开发成本、缩短开发周期,必须开发出一个基于统一标准、适用于多种计算机硬件和操作系统的网络通信中间件。在实际应用中,我们以TCP/IP协议为基础,在Tru64 UNIX 4.0F、Tru64 UNIX5.1B、Windows NT和VxWorks 4.2等操作系统上实现了雷达软件中的通信中间件CMW(Communication MiddleWare)。从应用情况来看,使用CMW后,简化了雷达中各个软件系统的复杂度,提高了软件的开发进度,同时有力的保证了系统的鲁棒性,并为雷达系统今后进一步融入战区指挥系统打下了良好的基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景及其意义
• 1.2 研究的目的
• 1.3 论文的结构
• 2 通信中间件的理论基础
• 2.1 中间件介绍
• 2.1.1 中间件的产生
• 2.1.2 什么是中间件
• 2.1.3 中间件解决了什么问题
• 2.2 通信中间件的几种形式
• 2.2.1 远程过程调用（RPC）
• 2.2.2 会话编程
• 2.2.3 消息队列中间件
• 3 网络协议:TCP和UDP
• 3.1 TCP/IP通信协议
• 3.1.1 TCP/IP协议簇
• 3.1.2 TCP:传输控制协议
• 3.1.3 UDP:用户数据报协议
• 3.2 基于TCP协议的编程
• 3.2.1 TCP连接的建立
• 3.2.2 TCP连接的终止
• 3.2.3 TCP应用程序的基本步骤
• 4 通信中间件——CMW的设计
• 4.1 应用系统简介及需求
• 4.1.1 应用系统简介
• 4.1.2 软件需求
• 4.1.2.1 数据通信功能
• 4.1.2.2 时间同步功能
• 4.2 CMW的整体架构
• 4.2.1 CMW的组成
• 4.2.2 CMW的后台服务程序
• 4.2.3 CMW的应用程序接口
• 4.3 CMW的数据结构设计
• com_mab_daemon的作用'>4.3.1 ose_com_mab_daemon的作用
• 4.3.2 MAB的结构设计
• 4.4 CMW的管理和调整
• 4.4.1 CMW的管理
• 4.4.1.1 CMW系统启动
• 4.4.1.2 CMW计算机初始化
• 4.4.1.3 退出CMW
• 4.4.1.4 运行环境
• 4.4.2 CMW的参数设置
• 5 通信中间件——CMW的实现
• 5.1 编程语言的选择
• 5.2 CMW通信模块的实现
• 5.2.1 CMW初始化
• 5.2.2 CMW关闭
• 5.2.3 初始化通信服务工具
• 5.2.4 初始化后台通信守护进程
• 5.2.5 关闭通信服务
• 5.2.6 计算所需的共享内存大小
• 5.2.7 创建所有的队列
• 5.2.8 将一个信息压入通信队列
• 5.2.9 从通信队列中弹出一个消息
• 5.2.10 获得通道ID
• 5.2.11 发送数据
• 5.2.12 接收数据
• 5.2.13 UDP通信主程序
• 5.2.14 TCP通信服务器主程序
• 5.2.15 TCP通信客户端主程序
• 5.3 CMW时间同步模块的详细实现
• 5.3.1 读取CMW时钟
• 5.3.2 设置CMW时钟
• 5.3.3 时间同步的服务器端程序主程序
• 5.3.4 处理同步请求
• 5.3.5 时间同步的客户端程序
• 5.3.6 周期发送同步请求信息
• 5.4 CMW的应用简介
• 6 结论
• 攻读学位期间获奖和发表论文情况
• 致谢
• 参考文献