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题目:船舶控制系统中数据分发服务的设计与实现

关键词:船舶控制系统;数据分发服务;中间件;服务质量;传输策略

  摘要


船舶控制系统中通信设备种类繁多,通信标准不一致,体系结构不同,这给船舶控制系统对信息的统一管理造成了困难。且各设备产生的不同类型的信息对信息传输有不同级别的服务质量需求,如实时性和可靠性等,因此,船舶控制系统的信息分发成为一个关键技术。本论文来自船舶工业的实际项目需求,拟开发一个数据分发服务中间件,解决企业面临的具体问题。

论文首先分析了船舶控制系统中数据分发的具体需求,包括分析船舶控制系统设备的种类及发送信息类型,对每台设备的传输信息种类及要求的服务质量进行归纳总结等,在此基础上,设计了一个基于DDS标准的数据分发中间件,主要工作有:1)设计船舶控制系统的数据分发服务中间件的体系架构,实现按照主题方式进行数据的发布订阅机制,并且在应用层提出针对信息流的传输质量要求;2)针对不同信息流的不同传输质量需求,提出满足不同信息流的传输策略,包括基于截止时间的实时传输和基于定时器的可靠传输;3)采用基于动态库的构件开发形式,完成了数据分发服务中间件的研发。不同的应用构件通过调用动态库进行数据分发,满足了数据分发的要求。

通过船舶企业提供的仿真的信息类型,针对不同设备传输的信息进行性能测试,测试结果表明满足企业需求。目前,数据分发服务中间件已经交付船舶单位并部署到船舶控制系统中用于不同应用构件的信息分发,在实践中满足了不同信息类型的服务质量要求。