实时数据分发系统软件的设计与实现

实时数据分发系统指使用实时数据分发服务中间件的分布式系统。实时数据分发服务中间件采用实时发布-订阅协议,通过在数据发布方和订阅方之间配置的服务质量参数,可以实现不同的数据需求和传输方式。该中间件能够跨平台操作,屏蔽底层操作系统的差异,这有利于系统灵活动态地扩展和升级。文中阐述了数据分发服务的思想和模型,以RTI公司的数据分发服务中间件DDS为例,具体研究了该中间件的软件设计和实现。     

IPv6组播环境中实时信息分发系统的研究

针对实时信息分发以及传输的要求,以IPv6作为消息底层主要通信平台,构建了IPv6组播环境中的实时信息分发系统,系统主要包括信源接入、分发控制以及信息分发三个部分.通过累计确认以及扩展确认相结合的方式,给出了分发客户端和分发服务器端的信息处理流程,提出了一种基于可靠数据组播传输的分发方法,并对该方法进行了性能分析,通过一个应用实例实现了可靠的、高效的、可扩展的实时信息分发服务.     

面向分布式网络的信息按需分层分发系统框架

由OMG组织提出的数据分发服务(DDS)采用发布/订购工作机制,它为分布式应用系统提供了实时、高效的按需数据分发模型.首先分析了以数据为中心的按需分发工作机制,结合分布式网络环境的特点,构建了信息按需分层分发系统框架;然后具体给出了框架的组成要素及其功能,并设计了各成员之间按需分发的行为方式以及两层信息分发的交互策略;最后阐述了发布/订购的数据模型及信息过滤方案.该框架为分布式网络构建按需分发系统提供了参考模型,同时也为系统的进一步研究和应用奠定了基础.     

DDS中间件技术在作战系统网络中的应用

通过对数据分发服务DDS(Data Distribution Service)规范的研究,建立一套以数据为中心的发布/订阅模型,完成一套与平台无关、具备在分布式操作系统中实现的数据分发、传递和接收功能的演示系统,建立实时的、可靠的、安全的、跨语言和平台的信息分发的中间件平台,实现数据空间共享的目的,提高通讯设备数据传输的通信性能。     

飞行器测控系统数据分发服务研究

针对飞行器测控系统多任务和高实时性的要求,提出了一种基于DDS(数据分发服务)规范的数据分发服务模型.它以发布/订阅模型为基础,支持通过设置和调整服务参数,实现不同的数据需求和传输方式;同时在模型中引入了一种基于兴趣过滤的数据订阅方法,支持订阅者更细粒度地表达订阅兴趣,以提升通信效率.试验结果表明,该模型在任务和负载数量增加时仍具有较好的时延控制能力,可满足测控系统多任务、高实时性等任务需求,并具有良好的扩展性.     

实时发布订阅系统及其相关技术的研究

发布／订阅系统具有异步、松耦合和多对多通信的特点,有着广阔的应用前景。本文概述了国内外实时发布／订阅系统的研究现状,然后分别就其关键技术从拓扑结构、事件模型、订阅模型、匹配算法、实时调度算法、路由算法等方面进行了阐述,并对（实时）发布订阅系统中间件标准”数据分发服务”进行简单的介绍。最后提出进一步的研究方向。     

船舶信息系统的数据分发与存储设计

随着船舶各个分系统之间数据交互要求日益增加、历史数据爆炸性增加,实现数据高效的分发以及海量数据存储日益重要。在分析数据分发服务DDS(Data Distribution Service)规范的基础上,搭建船舶信息数据分发系统,同时提出基于RDB和NoSQL(Not Only SQL)的联合存储方案。实现船舶信息系统的数据高效、实时发布,以及海量历史数据的有效存储、高效查询。通过搭建船舶仿真系统测试船舶信息系统的数据分发系统及其存储方案,实验结果表明将DDS技术和数据联合存储方案应用于船舶信息系统是可行的。     

面向数据流的ROS2数据分发服务形式建模与分析

机器人操作系统（Robot Operating System,简称ROS）是一种开源的元操作系统,能够在异种计算簇上提供基于消息机制的结构化通信层,为改善ROS1中存在的数据分发实时性、可靠性问题,ROS2提出了面向数据流的数据分发服务机制,本文采用概率模型检验的方法,分析、验证ROS2系统数据分发机制的实时性和可靠性,首先提出了一种面向数据流的ROS2数据分发服务的形式化验证框架,并对通信系统模块建立概率时间自动机模型;其次,运用概率模型检测器,通过数据丢失率和系统响应时间等参数分析、验证ROS2面向数据流的数据分发服务的实时性、可靠性.最后基于重传机制、服务质量（Quality of Service,简称QoS）策略分析,通过设置和调整服务质量参数,实现不同的数据需求和传输方式的量化性能分析,为ROS2应用的设计人员以及基于数据流的分布式数据分发服务的形式化建模、验证和量化性能分析提供参考.     

基于DDS的发布/订阅中间件设计

基于OMG组织颁布的实时系统中数据分发服务最新标准设计了一个新的发布/订阅中间件，实现了分布式环境中以数据为中心的数据实时传输，解决了分布式实时系统中服务质量约束和单点失效等问题。提出一种全局数据空间管理策略，解决了通信节点动态增删问题。该模型与CORBA规范和其他发布/订阅模型相比，具有较好的灵活性、实时性、可扩展性和可靠性。     

实时数据分发系统的服务质量控制的研究

在实时分布式系统中,采用实时发布-订阅协议的数据分发服务中间件,提供了一种以数据为中心的通信规范,定义了一个可扩展、与平台无关、与位置无关的基础服务模型.该通信模型,在空间、时间、传输、功能方面都是松散耦合的.实时数据发布者和订阅者,通过设置和调整服务质量参数,可以实现不同的数据需求和传输方式.服务质量参数可以在每个实体的基础上改变,这是每个实体支持复杂的数据通信模式配置的关键.研究表明,通过控制服务质量,数据能够以多种方式轻松地发送和接收,节点可以动态地离开和进入系统,有利于系统灵活的扩展和升级.