小卫星软件共用平台设计

以小卫星共用平台相配套,以面向对象的程序设计方法（OOP）为基础,提出软件共用平台的设计。利用OOP的封装性、继承性和多态性,设计小卫星软件的基本类库,介绍各个基本类的具体设计思想。最后给出由基本类库生成星载机软件系统的实例。实践表明,软件共用平台对小卫星研制是行之有效的技术。     

一种数据网格容灾存储模型及其数据失效模型

可靠性较高的数据网格多采用双副本容灾可以保证节点在灾难发生时进行有效恢复,但由于节点数据存储量较大,当节点发生灾难时,从一个节点进行数据恢复速度较慢,导致在数据恢复期备份节点发生失效的概率较大。针对这些问题,本文给出一个容灾存储模型,基于该模型推导出一个数据失效模型,理论证明该失效模型的数据失效概率明显小于双副本容灾方式的数据失效概率,同时在灾难发生时又能达到较快的恢复速度。设计了仿真实验,将模型的数据失效概率与双副本失效概率进行了比较,实验结果与理论推导一致,证明了存储模型和数据失效模型的正确性和有效性。最后给出进一步研究思路。     

一个基于消息传递接口和面向对象的图像信号处理并行向量库

传统并行软件系统的设计和实现存在着开发效率低、质量难以保证和可移植性差等问题。针对这些问题,采用开发标准并行库的方法加以解决。借鉴高性能嵌入式计算软件计划(high performance embedded computing software initiative,HPEC_SI)的解决方法,基于消息传递接口(message passing interface,MPI)的消息传递机制,对图像/信号处理中的一些典型并行算法以类组件的方式进行封装,设计和实现了具有面向对象特征的、用于图像/信号处理的并行向量库,提供给应用软件开发人员一个良好的开发环境。通过测试和实验证明,该库可以高效地实现相应的向量矩阵并行算法,并具有简单易用、可复用性和可移植性强、效率高的特点。     

一种数据网格存储模型与并行下载调度算法

针对在数据网格中创建多副本虽可有效提升下载速度、降低网络流量,但多副本创建会带来大量存储开销和网络流量开销,以及基于GridFTP协议的各种并行下载算法虽可进一步提升下载速度,但仍不能解决多副本对存储空间和网络流量的影响的问题,提出了一个能保证数据的完整性、存储的可靠性和降低存储空间的数据网格存储模型,并基于该存储模型和GridFTP协议,提出了一个并行下载调度算法。实验表明,该算法只需要较少的冗余便可达到现有的针对全副本的并行下载算法可达到的理想下载速度,取得较好的效果,实现并行快速传输、节约存储空间和降低网络流量的目标。     

数据网格的存储资源预留方法

为了解决将二元法资源能力预留策略直接应用到数据网格的存储资源能力上所引起的接纳率较低、资源能力碎片过多、存储空间浪费严重等问题,通过分析数据网格应用中存储空间预留的特点,提出了四元法资源能力预留策略.传统的时间槽算法无法适用于四元法资源能力预留,进而提出了使用基本阶梯法和阈值阶梯法能很好的解决此问题.实验表明本文的资源能力预留方法具有更高的资源使用率和接纳率,而阈值阶梯法能够适应传输速度动态变化的网络特性.     

基于知识的网页检索工具

随着因特网在全球范围的广泛使用,越来越多的人们借助于因特网从事科研和商务活动,而网页检索工具成了人们必不可少的软件工具．然而,目前流行的检索工具大多基于关键字查询,常常出现信息过载或有用信息丢失等现象．造成这一原因主要有两方面：用户提交的查询不能很好地表达他的目的;查询的结果没有建立有效的索引机制,引导人们快速找到有用信息。为此我们提出一种基于知识的网页检索工具（ＫＷＳＥ）,它是在已有的检索工具的     

嵌入式软件虚拟化测试技术标准框架研究

针对嵌入式系统硬件平台采用纯软件仿真并对嵌入式软件进行功能级测试的相关研究存在较多不足,缺乏整体、统一、灵活、标准的仿真部件间接口,致使不同体系、类型的处理器仿真核与各类外设间较难进行快速、直接的整合与交互、导致缺乏系统级可配置能力、各类仿真核与调试器(GDB)间不能进行直接、有效地互联和交互,从而无法达到可定制、组件化的系统级仿真及虚拟测试环境快速搭建目标.基于组件化思想,提出一套处理器仿真、外设仿真和调试器(GDB)三者间可进行直接、快速交互的标准结构、标准接口和基本处理逻辑,优化和删减了GDB层次,扩充了新功能,使之在运行时可动态加载、支持多种仿真处理器体系.研发了虚拟测试系统,验证了所提方法、结构、接口的有效性和正确性,与其他同类技术、项目进行了综合能力比较.结果表明本文所提方法、技术具有较多优势.     

基于PROFIBUS总线的分布式控制系统冗余容错的关键技术

在实时嵌入式工控领域中,系统的实时性和高可靠性尤为重要.针对实时嵌入式领域中的工业现场分布式控制系统,设计了双冗余热备份PROFIBUS主站仲裁模块,提出了双冗余主站工作保持数据一致性问题以及双冗余PROFIBUS总线的工作与切换方案,并且设计了虚拟双端口存储器通信协议,提高了系统的可用性和可靠性.     

小卫星星务管理软件的设计

针对小卫星自主飞行和自主管理的要求，以某小卫星为例，介绍星务管理软件的基本功能、体系结构和系统设计。并对软件设计原则、多任务设计、数据通信、双机容错和故障诊断与处理作了较详细的讨论。充分利用多任务操作系统的能力，在体系结构上，将星务管理、姿控管理、数据通信和容错系统彩一体化设计，在不影响正常飞行任务的前提下，有效地提高系统的可靠性，较好地解决了小卫星期自主飞行和自主管理的难题。     

基于生产消耗模型与松弛时间的数据网格服务可靠性研究

针对现有数据网格可靠性相关研究的不足,引入了生产者与消耗者模型,并提出扩展松弛时间模璎.理论证明生产消耗模型使数据服务可靠性远小于网格数据可靠性,而扩展模型进一步降低了数据服务可靠性.通过仿真实验,将模型的数据服务可靠性与网格数据可靠性进行了比较,并与理论推导进行对比分析,取得了较好的效果,证明了该模型的有效性.