基于CORBA的机载通信系统的研究与实现

论文摘要

信息技术的巨大发展对军事领域的作战理论等产生巨大的影响,现代以网络为中心的战争的焦点主要集中在信息的争夺上,这要求整个作战系统能够在短时间内完成信息的提取处理及分发,对可靠性也有很高的要求,机载通信系统作为现代战争中最为关键的平台之一,直接关系着众多飞行任务和作战任务的执行。军用通信系统的发展采用开放式中间件技术的思想,将极大的提高大型军用通信系统应用软件的开发效率和质量,降低应用软件开发过程的重复率和出错率。本文正是在上面的背景下产生的,其目的主要是为我国各大型机载平台通信系统设计、新研、改进设计提供技术支撑。本文针对当前大型机载通信平台软件存在的问题,借鉴国外机载通信系统软件的现状,结合现有的技术,构建了一个适合网络中心战的吞吐量高、容错能力强、实时性好的开放式通信系统。研究了目前国外军事强国,特别是美国在军事通信方面的发展趋势,并结合我国具体的现状,提出了满足我国的大型机载平台通信系统的软件架构;研究软件中间件技术,针对机载通信系统的特点,重点研究面向对象中间件——CORBA,考虑其系统的实时性和可靠性,使用国内外著名的基于CORBA规范的实时中间件orbix作为工具,实现了吞吐量高、容错能力强、实时性好的机载通信系统。为了提高机载通信系统的可靠性,研究了分布式冗余备份技术,建立了基于主从备份的可靠性模型,对模型的可用性进行了分析,并阐述了实现过程中所采用的故障检测技术。针对某现有机载无线链路不能传输TCP/IP网络协议的情况,本文设计了两种实现方案,即虚拟网卡方案和网关方案,在实现网关方案的基础上,对机载无线链路传输TCP/IP的性能进行了详细的测试,测试结果表明TCP的吞吐量有一定程度的下降,其主要是由机载无线链路的高且可变的误码率造成的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究内容
• 1.4 研究意义
• 1.5 本文的主要工作
• 1.6 文章的组织
• 第2章 机载通信系统概述
• 2.1 军事通信系统概述
• 2.2 机载通信系统
• 2.2.1 当前大型机载通信系统存在的一些问题
• 2.2.2 开放式系统在机载通信系统中的应用
• 2.2.3 中间件技术在开放式系统中的应用
• 第3章 CORBA技术
• 3.1 CORBA的定义和发展
• 3.2 IDL接口定义语言及语言映射
• 3.3 码根和框架
• 3.4 对象适配器
• 3.5 内部 ORB协议
• 3.6 IIOP协议
• 3.7 CORBA技术服务
• 3.7.1 命名服务
• 3.7.2 事件服务
• 第4章 基于CORBA的机载通信系统的设计
• 4.1 开发背景及准则
• 4.2 机载通信系统的功能及组成
• 4.2.1 系统的功能
• 4.2.2 系统硬件组成
• 4.3 机载通信系统软件设计
• 4.3.1 设计方法
• 4.3.2 系统总体框架
• 4.3.3 系统功能模块设计
• 4.4 机载通信系统冗余备份的设计
• 4.4.1 主从备份
• 4.4.2 检测技术
• 4.5 采用XML作为信息表示方法
• 4.6 开发环境和设置
• 4.7 重要模块的实现
• 4.7.1 设备管理模块
• 4.7.2 链路管理模块
• 4.8 数据发送和接收
• 4.9 系统的实现
• 第5章 机载无线链路上实现TCP/IP的传输
• 5.1 网关方案
• 5.1.1 系统组成
• 5.1.2 系统原理
• 5.1.3 IP包的分片和重组
• 5.2 虚拟网卡方案
• 5.2.1 系统组成
• 5.2.2 工作原理
• 5.3 两种方案比较
• 5.4 联试
• 5.4.1 联试系统组成
• 5.4.2 测试方法
• 5.4.3 联试内容
• 5.4.4 理论计算吞吐量和延迟
• 5.4.5 实际测量值
• 5.4.6 结果分析
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表论文