一种基于DDS的机载海量数据共享方法及共享系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于DDS的机载海量数据共享方法及共享系统，该共享方法包括如下步骤：S1、创建软件节点；S2、定义数据采集和分发数据流；S3、定义数据存储数据流；S4、定义数据设置数据流；S5、根据S1

【技术实现步骤摘要】
一种基于DDS的机载海量数据共享方法及共享系统


[0001]本公开涉及机载嵌入式软硬件
，尤其涉及一种基于DDS的机载海量数据共享方法及共享系统。

技术介绍

[0002]机载系统数据通信存在两个主要性能要求：1、高数据完整性；2、低传输延迟(10毫秒以内)。传统的机载数据共享方法为点对点式通信，在数据量不大(飞机参数小于1万个)的情况下能够满足机载数据通信要求；但面对海量数据(飞机参数大于1万个)时，点对点通信效率较低，数据丢包增多，传输延迟急剧增加，无法满足机载数据通信要求。
[0003]随着信息技术在飞机上的广泛应用，飞机的机载系统一方面产生了海量数据，另一方面也需要从其他系统获取海量数据，先进的数字化飞机需要一种能够满足机载数据通信要求的海量数据共享方法。
[0004]OMG(对象管理组织Object Management Group)组织的DDS(数据分发服务Date Distribution Service)标准定义了一种基于“发布
‑
订阅”模型的数据总线式通信方式。这是一个纯软件解决方案，所有节点皆为平行的用户节点，用户节点之间可以方便地共享数据。DDS通信模型可以满足数据量不大情况下的机载数据共享要求，而且与底层操作系统平台无关，是一种高效的机载数据共享方法。但DDS标准对于海量机载数据的处理表现不佳，无法满足飞机通信要求。根据对DDS通信模型的性能测试结果，DDS在数据包过大(大于100M字节)，或者通信主题数过多(大于1万个)时，多个通信用户节点之间的通信延迟将会大于50ms，会导致机载数据获取不及时以及丢包，无法满足机载系统数据通信要求。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本公开实施例提供一种基于DDS的机载海量数据共享方法及共享系统，以克服DDS通信模型的弱点，在海量数据情况下满足先进的数字化飞机的机载数据通信要求。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种基于DDS的机载海量数据共享方法，包括如下步骤：
[0008]S1、创建软件节点；
[0009]S2、定义数据采集和分发数据流；
[0010]S3、定义数据存储数据流；
[0011]S4、定义数据设置数据流；
[0012]S5、根据S1
‑
S4定义，配置DDS域和参与者；
[0013]S6、定义分布式硬件架构；
[0014]S7、配置各软件节点并启动运行。
[0015]进一步地，S1中，所述软件节点包括采集节点、设置节点、中转节点和用户节点；所述采集节点用于集中采集机载系统所需的数据，所述设置节点用于集中设置发往待共享的
机载系统的数据，所述中转节点用于系统内部的数据分发，所述用户节点为最终用户。
[0016]进一步地，S2中，所述采集节点和所述中转节点之间的数据流定义主题名为“物理总线名称+采集频率”；所述中转节点和所述用户节点之间的数据流定义主题名为“物理总线+数据名”。
[0017]进一步地，所述采集节点和所述中转节点之间的主题对应的结构体格式定义为该物理总线上同一采集频率的所有数据的集合；所述中转节点和所述用户节点之间的主题对应的结构体格式定义为“数据格式”。
[0018]进一步地，S3中，在所述中转节点上部署大容量存储设备，对采集数据进行集中存储和分析，避免分散存储对网络带宽的占用。
[0019]进一步地，S4中，按照所述设置节点和所述用户节点定义数据设置数据流，主题名为“物理总线名称+SetData+数据块规模”，主题对应的结构体格式定义为物理总线上的对应数据块的数据格式。
[0020]进一步地，S5中，为所述采集节点、中转节点和用户节点配置数据采集域和参与角色，为所述设置节点和所述用户节点配置数据设置域，所述设置节点为订阅者，所述用户节点为发布者。
[0021]进一步地，S6中，采用分布式硬件架构，将所述采集节点和所述中转节点物理分开，并采用高速网络进行通信。
[0022]本专利技术还提供一种基于DDS的机载海量数据共享系统，包括：
[0023]用户节点层，包括各软件应用，用于通过发布或者订阅数据，进行机载数据通信；
[0024]功能节点层，所述功能节点层包括采集节点，用于采集机载系统所需的数据，还包括中转节点，用于数据的打包和发送，还包括设置节点，用于设置参数并发送到待共享的其他系统；
[0025]硬件模块层，所述硬件模块层包括采用机载技术设计的电子模块，用于驻留各软件节点，实现数据共享。
[0026]进一步地，所述硬件模块层包括：
[0027]分别设置于输出和输入端的接口模块，用于驻留采集节点和设置节点；
[0028]高性能处理模块，用于驻留中转节点；
[0029]应用服务器模块，用于驻留各用户节点；
[0030]高速网络模块，所述高速网络模块分别与所述接口模块、高性能处理模块、应用服务器模块连接，用于实现各电子模块之间的高速和高带宽通信。
[0031]本专利技术的基于DDS的机载海量数据共享方法及共享系统，在DDS标准的基础上，在充分利用了其灵活、易于使用和平台无关等优点的同时，突破了其处理机载海量数据的性能瓶颈，使其能够应用于先进的数字化飞机，为机载系统海量数据共享提供了一个可行的技术方案。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0033]图1为本专利技术实施例中共享系统DDS节点总体架构；
[0034]图2为本专利技术实施例中共享方法DDS域、主题及结构体定义；
[0035]图3为本专利技术实施例中共享方法机载海量飞机参数采集和分发的步骤。
具体实施方式
[0036]下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
[0037]以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0038]要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于DDS的机载海量数据共享方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、创建软件节点；S2、定义数据采集和分发数据流；S3、定义数据存储数据流；S4、定义数据设置数据流；S5、根据S1
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S4定义，配置DDS域和参与者；S6、定义分布式硬件架构；S7、配置各软件节点并启动运行。2.根据权利要求1所述的基于DDS的机载海量数据共享方法，其特征在于，S1中，所述软件节点包括采集节点、设置节点、中转节点和用户节点；所述采集节点用于集中采集机载系统所需的数据，所述设置节点用于集中设置发往待共享的机载系统的数据，所述中转节点用于系统内部的数据分发，所述用户节点为最终用户。3.根据权利要求2所述的基于DDS的机载海量数据共享方法，其特征在于，S2中，所述采集节点和所述中转节点之间的数据流定义主题名为“物理总线名称+采集频率”；所述中转节点和所述用户节点之间的数据流定义主题名为“物理总线+数据名”。4.根据权利要求3所述的基于DDS的机载海量数据共享方法，其特征在于，所述采集节点和所述中转节点之间的主题对应的结构体格式定义为该物理总线上同一采集频率的所有数据的集合；所述中转节点和所述用户节点之间的主题对应的结构体格式定义为“数据格式”。5.根据权利要求4所述的基于DDS的机载海量数据共享方法，其特征在于，S3中，在所述中转节点上部署大容量存储设备，对采集数据进行集中存储和分析，避免分散存储对网络带宽的占用。6.根据权利要求5所述的基于DDS的机载海量数据共享方法，其特征在于，S4中...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军才，茹伟，王文智，刘绚，李碧涵，胡佳贝，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：