中文引用格式: 董宇航,焦冬冬,,尹志鋒,,等. 基于云原生的航天發(fā)射一體化指揮顯示系統(tǒng)數(shù)據(jù)引擎設(shè)計[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用,,2024,50(7):118-124.
英文引用格式: Dong Yuhang,,Jiao Dongdong,,Yin Zhifeng,et al. The design of data engine for the integrated command display system of aerospace launch based on cloud-native[J]. Application of Electronic Technique,,2024,,50(7):118-124.
引言
近年來,,航天發(fā)射任務(wù)呈現(xiàn)出載荷型號多樣、多任務(wù)并行開展等新特點(diǎn),,迫切需要高效,、可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)引擎,來優(yōu)化指揮顯示系統(tǒng)數(shù)據(jù)應(yīng)用效能,,提升任務(wù)決策指揮效率,。因此,航天發(fā)射指揮顯示系統(tǒng)一體化發(fā)展被提上了日程[1-4],。目前,,通過構(gòu)建通用數(shù)據(jù)引擎,實(shí)現(xiàn)了對各發(fā)射場不同數(shù)據(jù)協(xié)議,、流程的支持,,推進(jìn)了一體化發(fā)展進(jìn)程[3]。然而,,受限于單體軟件架構(gòu),,仍存在以下不足:(1)缺乏快速部署與跨平臺應(yīng)用手段,持續(xù)集成能力有限,;(2)終端設(shè)備性能差異,,導(dǎo)致設(shè)備間數(shù)據(jù)不同步;(3)未根據(jù)使用需求對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類管理,,部分類型數(shù)據(jù)訪存時延較高,。
針對上述不足,袁國偉等[5]通過構(gòu)建分布式算網(wǎng)融合,實(shí)現(xiàn)了高強(qiáng)度任務(wù)下數(shù)據(jù)的分布式共識計算,,但該系統(tǒng)部署過程較復(fù)雜,,且新需求下拓展性有限;趙振杰等[6]采用Oracle及ClickHouse構(gòu)建多級數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),,來增強(qiáng)數(shù)據(jù)管理和分析效能,但跨平臺部署能力也存在不足,,數(shù)據(jù)分類管理設(shè)計較弱,;鐘偉宏等[7]通過對服務(wù)進(jìn)行劃分,并依托Kubernetes進(jìn)行管理,,實(shí)現(xiàn)了跨平臺部署以及服務(wù)的高可用性,,但持續(xù)交付與敏捷開發(fā)方面仍有不足。
在尋找解決方案時,,其他領(lǐng)域的成功實(shí)踐提供了借鑒,。Solomon等[8-9]通過云原生技術(shù)在航空空域管理自動化領(lǐng)域構(gòu)建了一種基于服務(wù)的新架構(gòu),在提供可靠數(shù)據(jù)服務(wù)的同時,,降低了系統(tǒng)研發(fā)成本,,縮短了新功能交付部署所需時間,顯著提高了服務(wù)的整體效率及靈活性,。于景鑫等[10]在土壤墑情監(jiān)測領(lǐng)域也通過云原生技術(shù),,消除了環(huán)境制約,通過布設(shè)多個不同服務(wù)模塊,,實(shí)現(xiàn)了靈活,、高效的敏捷開發(fā)。因此,,本系統(tǒng)設(shè)計可以采用類似解決方案,。
本文針對此背景,結(jié)合一體化指揮顯示系統(tǒng)中數(shù)據(jù)引擎軟件實(shí)際使用需要,,系統(tǒng)性地設(shè)計了一種基于云原生技術(shù)的航天發(fā)射一體化指揮顯示系統(tǒng)數(shù)據(jù)引擎架構(gòu)和數(shù)據(jù)處理機(jī)制,,旨在實(shí)現(xiàn)以下幾個目標(biāo):(1)設(shè)計一種基于云原生的數(shù)據(jù)引擎系統(tǒng),支持快速部署與動態(tài)擴(kuò)容,,運(yùn)行穩(wěn)定,;(2)提出航天試驗(yàn)任務(wù)數(shù)據(jù)處理機(jī)制,解決負(fù)載均衡問題并提高了運(yùn)算效率,,顯著提升了數(shù)據(jù)訪存速度,;(3)對上述數(shù)據(jù)引擎架構(gòu)和數(shù)據(jù)處理機(jī)制進(jìn)行測試,并驗(yàn)證其有效性,。
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作者信息:
董宇航,,焦冬冬,尹志鋒,孟令剛,,淮曉永
(華北計算機(jī)系統(tǒng)工程研究所,,北京 100083)