论文部分内容阅读
近年来，局域网技术在测控系统领域得到广泛应用。本课题结合某遥测系统地面测控子系统，基于网络通信技术、串口通信技术、可靠性分析技术，对测控软件进行技术研究与实现。课题综合分析了网络化测控系统的研究背景、发展现状与趋势；介绍局域网测控系统的概念、组成、实现特点和面临的问题；在基于系统需求与开发技术基础上，采用模块化的软件设计过程，完成局域网测控系统通信及其控制软件。课题的工作重心主要包括以下几个方面：（1）在C/S通信模式下实现各子系统间多路不同协议数据的融合与转换；（2）为实现测控系统对设备控制的跨平台性，使系统的运行不依赖于特定的硬件设备，本文采用面向对象的软件设计方法利用美国NI公司VISA底层虚拟仪器通信库开发出虚拟设备的上层控制驱动类，并集成在系统软件中，实现了系统与受控设备间的通用接口，优化了控制逻辑，达到跨平台访问和控制硬件的目的。（3）通过对比TCP和UDP协议在局域网测控系统中应用的优缺点，采用FTA可靠性分析方法对实时可靠通信协议进行分析，以分析结果为指导，提出了基于UDP的可靠通信协议(Reliable UDP for Measure&Control Protocol,RUMP)以提高系统实时性并保障系统必要的通信可靠性。介绍协议设计，包括RUMP在网络体系与协议层次中所具有的结构，协议帧结构字段的定义、协议通信模型、面向局域网测控系统RUMP通信的连接和关闭、RUMP监控报文确认与重传机制。（4）对局域网测控系统进行数据与通信机制分析，介绍系统核心模块的设计与实现，包括RUMP协议在模块中的具体技术实现。（5）最后基于软件的体系结构，采用AP报告提出的基于软件模块固有特征与开发特征对软件进行可靠性预计的方法对系统可靠性进行预计，并采用无失效执行时间的方法进行系统可靠性验证。本文提出的局域网测控系统通信机制与保障系统实时性与可靠性所采用的改进通信协议、采用可靠性工程技术指导系统开发等，都能有效保障系统需求，对基于局域网的网络化测控技术的发展和应用有重要的参考价值。