测控实时数据处理软件对象框架研究(57页).rar

摘要
测控实时数据处理软件是航天测控系统中的重要组成部分，承担飞行数据采
集、处理、记录等任务。软件系统具有专用性强、投资大、可靠性要求高等特点
但是，由于研制周期短，维护使用时间长，以及人员流动性强等问题，导致软件
维护工作非常繁重。
国内测控实时处理软件普遍采用基于专用硬件平台的面向过程处理模式，研
究重点主要集中在数据处理方法上，缺少对软件框架的深入研究。现有的处理模
式以专业硬件平台为基础，导致应用软件严重依赖特定的硬件。由于专用硬件的
生产周期长，导致应用软件开发时间非常短。由于软件规模较大，导致模块间耦
合度大，重用性低，维护工作量大，其设计方法仍然停留在90年代初的水平。
虽然面向对象技术在商用软件设计中表现出了更加优越的特性，但是在测控
实时处理软件中缺乏对相关应用的深入研究，缺少可以参考的成功实现，导致对
象技术在本中心一直没有能够很好应用。本论文分析航天测控实时数据处理的特
点，提出将专用实时软件过程式程序设计过渡到通用的面向对象程序设计的方法
实现了从过程模式向对象模式的初步转换。主要方法有：（1）采用了设备组成和
功能模型进行典型类的获取，实现软件原型的快速建立。（2）采用专用设备的仿
真方法，在设计时便考虑用虚拟类模拟专用外设，提高软件的独立性。（3）采用
多线程周期处理，模拟实时处理信号，方便实时软件的开发与调试。最后，在此
基础上设计了两套面向对象的航天测控实时数据处理软件，用图形化的方式详细
阐述实时数据处理软件包含的基本设备类、基本功能类、基本线程类。两套面向
对象的实时数据处理软件圆满完成了多次测控任务，证明了设计的正确性，同时
为后续的相关实时处理软件提供了可以参考的对象模型，为对象技术在专用领域
的应用提供了原型。
本文提出的实时数据处理系统的框架，具有通用性强、易维护、易扩展等特
性。包含了测控实时软件的组成模型、功能模型、实时调度机制，基于此通用框
架的实时处理软件能够根据具体应用要求，有针对性地实现相应接口，减少开发
费用并缩短开发时间。
关键词：航天测控系统，面向对象分析，面向对象设计



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