S-VDR主机软件中软件复用技术的应用研究

论文摘要

VDR（Voyage Data Recorder），船载航行数据记录仪，俗称“船用黑匣子（MBB，Marine Black Box）”，是一种专门用于实时记录船舶航行数据的仪器。在船舶发生海事事故后，该记录数据对于分析事故原因，进行海事责任判定具有不可替代的重要作用。论文以软件复用理论为指导，提出了从传统的软件开发模式转向面向复用的软件开发模式的实施方案，然后结合S-VDR系统开发实践，对该方案进行了验证和扩展。设计表明运用软件复用技术为S-VDR系统主机软件的开发提出了一种新的可行方案。软件复用是将已有的软件及其有效成分用于构造新的软件系统的过程。论文深入分析了软件复用技术的原理和实现软件复用的关键技术，并结合S-VDR系统的特点，选用当前主流的复用软件设计方法：设计模式和COM组件技术实现主机软件的开发。论文深入分析了设计模式的原理和实现方法，在对S-VDR主机软件系统需求分析的基础上，构建系统框架模型，重点研究了几种代表性的设计模式的在S-VDR主机软件中的应用，包括层模式、中介者模式和单例模式，并结合UML语言对这些模式的原理和实现进行了描述。随后介绍了COM组件技术原理，根据主机软件对图形界面要求较低的特点，选用ATL作为COM组件的开发。然后运用组件软件的分析与设计方法，根据S-VDR系统的功能需求，同时考虑组件粒度对软件复用的影响，确定系统中的功能组件，并实现了相应的设计。基于组件的开发为复用的目标提供了有力的支持。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 船载航行数据记录仪概述
• 1.1.1 船载航行数据记录仪简介
• 1.1.2 船载航行数据记录仪的发展前景
• 1.2 S-VDR系统介绍
• 1.2.1 S-VDR系统主要组成
• 1.2.2 S-VDR系统主机软件功能
• 1.3 课题研究的背景和主要内容
• 1.3.1 课题研究的背景
• 1.3.2 论文研究的主要内容
• 第2章 软件复用技术
• 2.1 软件复用技术概述
• 2.1.1 软件复用的概念
• 2.1.2 软件复用的分类
• 2.1.3 软件复用的发展及现状
• 2.1.4 软件复用的意义
• 2.2 实现软件复用的关键技术
• 2.2.1 软件构件技术
• 2.2.2 软件架构
• 2.3 基于软件复用的软件开发过程
• 2.4 本章小结
• 第3章 基于设计模式的软件框架设计
• 3.1 设计模式概述
• 3.1.1 设计模式的概念
• 3.1.2 设计模式的分类
• 3.1.3 设计模式的选择
• 3.2 统一建模语言UML
• 3.3 S-VDR主机软件框架设计
• 3.3.1 系统需求分析
• 3.3.2 层模式模型构建
• 3.3.3 模块划分
• 3.3.4 中介者模式应用
• 3.3.5 单例模式应用
• 3.4 本章小结
• 第4章 基于COM技术的软件构件设计
• 4.1 COM概述
• 4.1.1 COM的概念
• 4.1.2 COM的发展历史
• 4.1.3 COM的可复用性
• 4.2 COM接口与对象
• 4.2.1 COM对象
• 4.2.2 COM接口
• 4.2.3 IUnknown接口
• 4.3 COM对象的创建
• 4.3.1 类厂
• 4.3.2 COM库
• 4.4 使用 ATL开发 COM组件
• 4.5 COM组件在 S-VDR系统中的设计应用
• 4.5.1 组件软件的分析与设计
• 4.5.2 系统组件的选取
• 4.5.3 音频采集组件设计
• 4.5.4 雷达图像采集组件设计
• 4.5.5 系统日志管理功能组件设计
• 4.5.6 文件管理功能组件设计
• 4.5.7 音频压缩算法组件设计
• 4.5.8 图像压缩算法组件设计
• 4.6 本章小结
• 第5章 S-VDR主机软件测试
• 5.1 建立测试环境
• 5.2 测试内容和结果
• 5.2.1 雷达图像测试
• 5.2.2 音频测试
• 5.2.3 数据测试
• 5.3 软件复用效果分析
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢