导航网络传输系统数据可靠性方法的研究

论文摘要

随着高新技术的不断发展,现代舰船装备系统中,广泛采用了分布式网络结构、新型标准显控台、基于“窗口系统”的全新的交互式人机界面等新技术,简化了操作程序,简单易懂,便于使用。导航技术日益成熟,硬件和软件上都取得了巨大的成果。但是这些成果都不能直接应用在系统的数据可靠性分析上。与此同时,导航系统对其数据可靠性的要求越来越高,因此必须对传输、存储的数据进行高可靠性技术的研究。导航系统的可靠性也必然要求系统的数据必须可靠,无论在数据的传输还是存储过程中,总会有意外出现和故障的发生,针对这种情况本文分析并给出了一种数据可靠性模型的概念,对数据在传输、存储时的各个阶段的特征做出分析,为可靠性研究提供一个理论模型的基础。其次,本文介绍导航系统中串口、CAN口、以太网等几种数据通讯方式的原理,通过对几种通讯方式的分析,针对数据传输的可靠性提出了数据传输的一种加解密算法一海明码编码的应用,并给出了算法的实现以及实验结果。本文还给出了数据存储的可靠性研究方案。分析了现有的一些数据存储可靠性的算法,提出以冗余备份和自动监测的方法解决了数据存储时的高可靠性要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景和意义
• 1.2 组合导航系统
• 1.3 数据可靠性研究现状
• 1.4 论文主要工作及结构安排
• 第2章 数据可靠性
• 2.1 可靠性概念
• 2.1.1 可靠性
• 2.2 导航数据传输系统
• 2.3 数据可靠性模型
• 2.3.1 数据
• 2.3.2 数据副本
• 2.3.3 存储设备特征
• 2.3.4 故障对数据的威胁
• 2.4 针对性策略
• 2.5 本章小结
• 第3章 导航网络传输技术
• 3.1 串口通信技术
• 3.2 CAN总线技术
• 3.2.1 CAN总线的分布结构
• 3.2.2 CAN通讯协议
• 3.2.3 CAN报文的传输和帧结构
• 3.3 以太网传输技术
• 3.3.1 以太网原理
• 3.3.2 以太网的MAC层
• 3.4 冗余传输技术
• 3.4.1 CAN冗余技术
• 3.4.2 双网卡冗余技术
• 3.5 本章小结
• 第4章 数据传输的可靠性技术分析
• 4.1 数据报文分析
• 4.1.1 数据包的协议分析
• 4.1.2 协议分析的基础
• 4.1.3 以太网帧结构的语言描述
• 4.2 海明码的应用
• 4.2.1 海明码原理
• 4.2.2 海明码编码的纠错过程
• 4.3 海明码编码算法的实现
• 4.4 性能测试及分析
• 4.5 本章小结
• 第5章 数据存储的可靠性技术分析
• 5.1 数据存储可靠性算法
• 5.1.1 MDS编码算法
• 5.1.2 PAC算法
• 5.1.3 Tornado编码
• 5.1.4 算法性能分析
• 5.2 备份冗余式设计
• 5.2.1 软件模块构成
• 5.2.2 逻辑卷管理及状态转移
• 5.2.3 镜像的数据一致性
• 5.3 可靠性自治管理
• 5.3.1 数据访问模式的监听
• 5.3.2 复制过程的检测与处理
• 5.3.3 故障的监测及处理
• 5.3.4 可靠性评估计算
• 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