أوصى اليوم نص الأكاديمية الصينية للعلوم خبيرا الإلكترونية باو ثلاثة جنود تشانغ يو، يو Zhaojuan والتاريخ جي، لى بن. مقتطفات Benpian من "الفضائية الهندسة المعمارية أبحاث الحوسبة التكنولوجيا خدمة المنحى" هذه المادة، التي نشرت في "معهد بحوث الصين للعلوم والتكنولوجيا الالكترونية" المجلد 13، العدد 4.

ملخص : مستقبل استكشاف الفضاء سيتم الطعن في تصميم وتنفيذ المعدات الفضاء أكثر مستقلة. مباشرة على الأقمار الصناعية لمعالجة الإشارات ومعالجة البيانات أصبح الاتجاه مستقبل التنمية، سوف يعزز إلى حد كبير في الوقت المناسب من التطبيقات بيانات الأقمار الصناعية، فضلا عن أهمية درجة من الحكم الذاتي استخدام أجهزة المهود. مع الهبوط التدريجي الأرض متكامل مشاريع شبكة المعلومات مثل العالم شبكة مركزية الفضائية من خدمات تكامل النظم أصبحت موضوعا ساخنا في الوقت الحاضر، أصبح دعم متعدد المستخدمين خدمة متعددة الطبقة سمة هامة من سمات تصميم نظام خدمة المعلومات الفضائية . لمواجهة هذا المستقبل شكل خدمة الطلب، نقترح بنية الحوسبة الفضائية لمتعدد المستخدمين لتوفير أنواع عديدة من الخدمات، ملتزمة بتحقيق الكفاءة العالية والأداء العالي الحوسبة خدمات المعلومات الفضائية والمعلومات الفضائية لمستقبل تتمحور حول الشبكة منصة الخدمة لتقديم البرنامج الإطاري التنفيذ.

كلمات البحث: حساب الفضاء؛ الأرض المتكاملة شبكة المعلومات، ونظام خدمة المعلومات الفضائية، ZRDDS الوسيطة، إطار الخدمات

مقدمة

الحوسبة الفضائية تشير بشكل جماعي لتنفيذ معالجة الإشارات ومعالجة البيانات على منصة الفضائية. تطبيق تكنولوجيا الحاسوب في منصة الفضائية يعزز إلى حد كبير قدرتنا على الاستفادة من الموارد الفضائية وحل المشكلات. مع وظيفة متطلبات الأداء لمراقبة الفضاء والاتصالات وتحسين، للحصول على البيانات عبر أجهزة الحمولة الفضائية باستمرار مثل يستمر التعقيد إلى زيادة، وكمية البيانات أظهرت أيضا النمو الهائل. وهذه تؤدي إلى التخصصات ذات الصلة بعلوم الفضاء تعتمد بشكل متزايد على علوم الكمبيوتر في الفضاء، وزيادة تدريجيا لاعتماد الإشارات العملية والبيانات مباشرة على منصة الفضائية. تطبيق تقنيات الحوسبة في منصة الفضائية يمكن أن تعزز البيانات في الوقت الحقيقي وتوليد معلومات استخبارية قيمة، وتحسين درجة من الحكم الذاتي المركبة الفضائية في الفضاء، ويمكن أن يقلل كثيرا من التردد من الأقمار الصناعية ومراقبة الأرض للحد من انتقال الضغط عرض النطاق الترددي الأقمار الصناعية.

يوم القائم على الأرض مع الحوسبة ديه العديد من الاختلافات البيئية. بسبب القيود المختلفة التي يتم احتساب طاقة الحمل منصة الأقمار الصناعية، والتبريد، وحجم بيئة الإشعاع الفضائي، بحيث منصة الحوسبة يجب أن تركز على اعتبارات الكفاءة، وانخفاض حساب استهلاك الطاقة، وممكن لخفض استهلاك الطاقة الفضائية و التبريد للحصول على أداء الحسابية المطلوبة. لمحددة الحوسبة السيناريوهات، والحاجة لتصميم البنية التحتية للحوسبة المناسبة لتحقيق أقصى قدر من الأداء الحوسبة. وفي الوقت نفسه، من أجل جعل الحساب الفضائية بأكمله لتحقيق الأداء المطلوب من منصة، وبالتوازي مع الحوسبة من خلال منصة متعددة الأقمار الصناعية التي تحققت، منصة الحوسبة ويمكن أيضا أن تنفذها الأجهزة تجسيد خليط ايزوميريا واحد من العديد من أنواع الحوسبة سيناريوهات التكيف والحوسبة متطلبات القدرة .

هكذا رسم هذه الورقة على الأرض منصة أساس التصميم على معالجة بيانات الأقمار الصناعية والخدمات لمواجهة متطلبات المستقبل على خدمة المعلومات الفضائية ونظام التكامل والعالم نجوم شبكات المعلومات الحاسوبية، الفضائية المقترحة الحوسبة الهندسة المعمارية منصة متعددة للخدمة متعدد المستخدمين، ل وقد تمت دراسة متعددة عقدة بالتوازي الأجهزة والأيزومرات المختلطة تكنولوجيا الإنترنت الحوسبة الفضائية، التغليف وفصل من الموارد عن طريق التكنولوجيا الوسيطة منصة الأجهزة، وتحقيق خدمة إدارة متعدد المستخدمين، التطبيقات المتعددة والتطبيق من خلال التكنولوجيا إطار خدمة .

1 نظرة عامة الفني الأساسي

1.1 معالجة ASIC

في الحوسبة، سواء في الأرض أو عملية الفضائية، نفذت باستخدام رقاقة معالج مخصص أو معالجة الإشارات وحساب البيانات اللازمة مشكلة من جميع أنواع التطبيقات التي تواجهها. على اختيار نوع المعالج، وعادة ما يتم اختيار حساب أسرع وأقل قوة المعالج وفقا لسيناريو محددة التطبيق. لكل نوع المعالج وإنما هو أيضا مشكلة يجب حلها لتصميم. وبصفة عامة، وحدة المعالجة المركزية الرئيسية، DSP، FPGA، GPU، ASIC وأنواع أخرى من رقائق معالجة.

حيث، وحدة المعالجة المركزية أساسا لعملية مشتركة القاعدة، كبير تصميم مخبأ مخبأ بناء على متطلبات الكمون المنخفض، وحدة وحدة حساب ومنطق السيطرة ALU معقدة، مع التركيز على عملية حساب والحكم أنواع منطقية مختلفة من البيانات، وDSP أساسا لمعالجة الإشارات، وفقا لل إشارة الأساسية تجهيز خوارزمية تصميم، ويتضمن الحكم المنطقي والبيانات إشارة قوية تيار تجهيز القدرة المهنية؛ النمط الرئيسي لتسريع GPU، الفضاء ضغط عالية الإنتاجية تصميم ذاكرة التخزين المؤقت بناء، وبالتالي تبسيط تحكم المنطق الصرف وحدة كبيرة وكفاءة وحدة العملية الحسابية، وموحدة للغاية، البيانات على نطاق واسع دون الاعتماد المتبادل وأقل نقية حكم المنطق بيئة الحوسبة نوع وجه، وFPGA هي وحدة المعالجة المنطق القابلة للبرمجة مرنة، ويستخدم على نطاق واسع في معالجة الإشارات، واجهة ، لا يمكن تغيير تنفيذها بشكل رئيسي تحت خوارزمية محددة لمنطق ASIC وحدة مخصصة معالجة المنطق، وانخفاض استهلاك الطاقة الضبط مرة واحدة، والبيانات تحويل تيار والمعالجة المتوازية. وفي الوقت نفسه، وأيضا على أساس هذه شريحة مخصصة، استنادا إلى المشكلة الفعلية التي يتعين حلها، وأنواع كثيرة من الحوسبة الهندسة المعمارية مصممة لاستيعاب مجموعة واسعة من احتياجات الحوسبة. على سبيل المثال، يتم تطبيق الحوسبة على نطاق واسع كتلة موازية الحوسبة مجموعات العمارة وحدة المعالجة المركزية، FPGA الحوسبة، غير متجانسة وحدة المعالجة المركزية ومعالجة FPGA، وحدة المعالجة المركزية وأيزومرات معالجة DSP.

بشكل عام، لتطبيق معين وسيناريوهات، وقياس شريحة في كثير من الأحيان هناك ثلاثة: ذروة الأداء، ومتوسط الأداء والطاقة الكفاءة في استهلاك الطاقة. لSPIDER العادية، والبيانات التي تمت معالجتها، وللحد من تبديد الطاقة من منصة الفضائي تقيد إلى حد كبير في اختيار الشريحة، على منصة الفضائية أيسومرات وحدة المعالجة المركزية + FPGA تصميم الهندسة المعمارية لديه أعلى وحدة استهلاك الطاقة الأداء، وانخفاض الكمون وأسرع تسارع، لديه ميزة في مجموعة متنوعة من أبنية الحوسبة.

1.2 DDS الوسيطة

يقع DDS الوسيطة بين التطبيقات وأنظمة التشغيل، والمنظمات OMG لتطوير مجموعة من مواصفات بروتوكول التشغيل البيني API يحدد البيانات التي تركز على نشر / الاشتراك الهندسة المعمارية. توفر هذه العمارة مستقلة نموذج البيانات من المنصة، لتزويد المستخدمين مع منطقية نشر / الاشتراك واجهة الاتصالات على أساس الموضوع، نقل البيانات باستخدام API التي توفرها أسفل نظام التشغيل، وجود علاقة التعيين بين الموضوعات والعناوين، لتحقيق الأساسية نظام التشغيل وشبكة الاتصالات درع تستخدم على نطاق واسع في بناء غير متجانسة عالية الأداء وتوزيع بيئة الحوسبة. بروتوكول مقرها الأساسي DDS، ونحن استخدام الوسيطة المتقدمة ZRDDS بها، الذي تم تمديده في التشكيل الأساسي للDDS محددة سلفا مواصفات بروتوكول، وليس فقط الأجهزة الأساسية، نظام التشغيل وحزمة الشبكة، وأيضا وضعت على أساس المتوسط تحميل موازنة على خدمة إدارة الموارد قطعة، والمنتج هو ناضجة ومستقرة وموثوق بها. هيكلها الأساسي هو مبين في الشكل (1):

الهيكل الأساسي للFIG 1 ZRDDS الوسيطة و

داخل منطقة الجزاء متقطع في FIG 1 تنقسم إلى المحتوى الأساسي ZRDDS، بما في ذلك نظام التشغيل / الاتصالات طبقة بروتوكول التدريع، وطبقة الربط RTPS، وطبقة منطقية نشر الاشتراك طبقة واجهة المستخدم على التوالي من قبل واجهة العلوية والسفلية من التطبيق الأجهزة الأساسية ونظام التشغيل والاتصالات.

تعمل درع بروتوكول نظام / الاتصالات حزمة كاملة الرئيسية من الأجهزة الموارد منصة / نظام التشغيل لتحقيق الافتراضية الموارد وموحدة زودت إلى الطبقات العليا، حتى أن الطبقة العليا لا تحتاج إلى أن تشعر بالقلق إزاء الوضع ونظام التشغيل غير المتجانسة الموارد يمكن أن تركز على تصميم المنطق وتطوير التطبيقات نشر الإشتراك نموذج البيانات؛ RTPS طبقة التشغيل البيني من خلال تنفيذ بروتوكول RTPS لضمان قادرة على البيني مستوى الحزمة مع مختلف البائعين DDS، نشر والاشتراك طبقة المنطق باستخدام الكامنة الحزم تصميم RTPS والحزم يعمل على تنفيذ نشر نموذج بيانات الاشتراك وتحديد وتنفيذ نشر والاشتراك نموذج البيانات الكيانات وظائف، وتنفيذ واجهات طبقة واجهة المستخدم، واجهات برامج التطبيقات المحددة مواصفات DDS التي أنشأتها تطوير الكيانات DDS نشر أو الاشتراك في البيانات من خلال هذه الواجهات وتكوين نشر الاشتراك متطلبات الاتصالات.

الوظائف الأساسية ZRDDS الوسيطة يمكن أن تتحقق على الإدراك والتكامل بين الموارد غير متجانسة، بما في ذلك اقتناء حالة الموارد، الموارد علم، تكامل الموارد وغيرها من المهام، يتم تنفيذها أيضا نظام إدارة إعادة تشكيل وخدمات الرصد، بما في ذلك نشر الموارد ، وجدولة المهام، والكشف عن شذوذ، ووضع النسخ الاحتياطي، نظام الرصد، وتحديد مواعيد ومهمة الحمل غير طبيعي موازنة الجدولة. هذه الخدمات تعمل لصالح الحوسبة الفضائية والاستخدام الفعال للموارد، وهو واحد من التصميم الفني أساسيا من بنية الحوسبة المستندة إلى الفضاء.

إطار الخدمات الفنية 1.3

تكنولوجيا إطار الخدمة تطبيقات منصة محددة من خدمات التكنولوجيا، لأنواع عديدة من التطبيقات مركزية الحكم الخدمة من خلال توفير خدمة منصة + المكونات الإضافية، وتوفير خدمة الاشتراك وإرسال، يمكن أن تقلل بشكل كبير تطوير التطبيقات تكاليف التشغيل والصيانة وتحسين الكفاءة.

منصة الخدمة هي خدمات تطوير ودعم التطبيقات لمختلف التكامل الموارد وتقاسم منصة الدعم، وتوفير مجموعة من الخدمات لتلبية هناك حاجة إلى تطوير وتسجيل وتشغيل ونشر وظائف جدولة، وخدمات الدعم لحصة منصة البنية التحتية الحيوية. الاعتماد على قاعدة مواردها الأساسية والوسيطة الاتصالات كعملية خدمة الدعم والتواصل، وهي مقسمة إلى منصة الشاملة وتطوير الخدمات، خدمات الدعم تشغيل، مكونات خدمات البنية التحتية، المكونات التجارية والخدمات في مستوى استدعاء الخدمات المشتركة، لتزويد المستخدمين مع تطوير الخدمات المتكاملة وتشغيل وإدارة والبيئة الرصد. هيكلها الأساسي هو مبين في الشكل 2:

2 التشكيل الأساسي للإطار خدمة FIG

داخل منطقة الجزاء متقطع في الشكل 2 ينقسم إلى البنية الأساسية لإطار الخدمة، وإظهار العلاقة المكالمة مع الوسيطة الأعمال والبنية التحتية الموارد العلوية والسفلية.

من بينها، ومنصة تطوير الخدمات مع الأدوات البصرية الطريقة المتبعة في وظائف الأعمال، وقدرات تطوير ونشر وتطبيق عميل تنمية الفضائية حزمة الخدمة، تصحيح القدرة، وتوفير أداة مريحة للوظائف الأعمال الفضائية خدمة المنحى العمارة التحول والتنمية؛ المدى الخدمة دعم طبقة لتزويد المستخدمين مع نشر الخدمات الفضائية لتشغيل البيئة المطلوبة، وجودة الخدمات من خلال تنفيذ الإطار، استنادا إلى الاتصالات الوسيطة حماية الاختلافات في بيئات متباينة الأجهزة، والتركيز على وظائف الأعمال والعمليات، من خلال تصور ومراقبة خدمات التشغيل والصيانة، السيطرة الكاملة على تشغيل أنواع مختلفة من الخدمات الفضائية والخدمات المشتركة؛ خدمة الخدمات الأساسية دعم طبقة مكون طبقة أساس تديرها منصة الخدمات المختلفة نفسها الخدمات الأساسية، حتى يتسنى لجميع أنواع تطوير التطبيقات الفضائية تصبح مريحة، يمكن للمطورين المعنية أكثر حول تطوير وظائف الأعمال والبنية التحتية تطبيق الخدمات خدمات الأساسي هو الأساس لبيئة التطبيق وقت التشغيل، توفر الخدمة العامة طبقة الخدمات المشتركة الفضائية الخدمات لدعم تطوير نظم العمل انطلاقا من الفضاء، بما في ذلك خدمات النطاق العريض وخدمات تكامل البيانات ، خدمات نقل العمود الفقري، والجذر الحاجة إلى توسيع مكون خدمة مشتركة خاصة بهم، توفر طبقة خدمات الاحتجاج خدمة متزامن المكالمات غير متزامن، والمكالمات وظيفة دفع خدمة الاشتراك، لنظام الخدمة أكثر تعقيدا، يمكن نظمت الخدمة وفقا لمجموعة معينة من عدد وافر من ترتيب منطقي الصغير، هذه الخدمات ذات القيمة المضافة لتلبية حركة المستخدم الاحتياجات المعقدة.

2 مساحة بنية الحوسبة الخدمية

2.1 الهندسة التقنية الشاملة

بناء على ما تقدم التكنولوجيا الأساسية لتحقيق وغير متجانسة فعال على فئة منصة الأجهزة من المستخدمين في الوقت نفسه تقديم لفئات متعددة من الخدمة لتوفير هيكلية الخدمات الموجهة الفضائية الحوسبة التكنولوجيا، كما هو موضح في الشكل (3):

خدمة المنحى FIG 3 العمارة FIG تكنولوجيا الحوسبة المستندة إلى الفضاء

ينقسم منصة الحوسبة إلى ثلاثة مستويات، من العمارة، وهي: طبقة الموارد، طبقة الخدمة وطبقة التطبيقات.

1) وتشمل طبقة الموارد موارد الأجهزة وأنظمة التشغيل والبرمجيات الوسيطة وخدمات البنية التحتية. موارد الأجهزة إلى وحدة المعالجة المركزية الدعم، DSP، FPGA، GPU ورقائق الكمبيوتر الأخرى وتعمل على لينكس، ويندوز وغيرها من أنظمة التشغيل المشترك وأنظمة التشغيل في الوقت الحقيقي مثل VxWorks، فضلا عن موارد التخزين لتخزين البيانات وموارد الاتصالات للتفاعل البيانات. الوسيطة التي تعمل على نظام التشغيل، والانتهاء من وراء الافتراضية منصة الموارد وتحقيق التوافق بين موارد الأجهزة، لتوفير على جدولة المهام، ونشر الحيوي، موازنة وغيرها من الخدمات الأساسية، خدمات البنية التحتية من خلال طلب خدمة نشر والاشتراك آلية لتمكين طبقة خدمات الاتصالات في شكل واجهة.

2) طبقة الخدمة على الخدمات الوسيطة والبنية التحتية لدعم نشر خدمات تشغيل منصة وتنمية البيئة، وتقديم الخدمات على هذه المنصة المكونات في بيئة التطوير التي وضعتها الموظفين الفنيين الخدمة الميدانية في المكونات، وتوفير خدمات متعددة التخصصات في منصة اساسية شكل + المكونات الإضافية، والجمع والترتيب من الخدمات الأساسية مثل الدعوة على هذا الأساس، خدمات مباشرة في مختلف مجالات التطبيق.

3) يصف طبقة التطبيقات منصة الحوسبة قد توفر مجالات الخدمات، خدمة تنفيذ طبقة التطبيقات الفضائية الميزات، يمكن للمستخدمين تقديم الخدمات للتطبيقات البحرية، ومراقبة الحركة الجوية، وأمن الاتصالات في الخارج والاغاثة من الكوارث، وأنواع أخرى من مجالات إدارة الطيران على أساس.

2.2 مختلط الأجهزة غير المتجانسة وزعت

لتلبية العديد من أنواع السيناريوهات الحوسبة المستندة إلى الفضاء، في حالة من الفضاء المستندة إلى الحوسبة راضيا عن طريق القوة والقيود التبريد، والعديد من الجوانب الأخرى للبنية الأجهزة يجب تحقيق أقصى قدر من السعي لتحقيق أقصى قدر من الأداء. توزيع غير متجانس الأجهزة خلط الفكر ويمكن الاستفادة الكاملة من أنواع مختلفة من رقائق يمكن توزيعها إلى إقامة عالية الأداء الحوسبة المتوازية، وعالية الأداء عقدة واحدة البيئة الأجهزة. لإجراء العمليات الحسابية الفضائية يواجه عادة ما A / D معالجة الإشارات، ومعالجة الصور وتوليد، والانصهار البيانات تطبيقات التحكم في العملية والسيناريوهات مصممة على توزيع منصة الحوسبة خليط ايزوميريا، وهيكلها هو مبين في الشكل (4):

الشكل 4 توزيع هجين غير متجانس مخطط بنية الأجهزة

العمارة ديها انفتاح جيد، وبراعة، والتدرجية، ودعم عدة غير متجانسة وحدة المعالجة المركزية موارد الحوسبة، GPU، DSP، FPGA، وتقديم الدعم للأغراض العامة وجزءا لا يتجزأ من نظام التشغيل، مع مساحة عالية الأداء الحوسبة، توزيع والبرمجيات الأخطاء خطأ، قدرات تخزين موثوق بها للغاية.

2.3 الموارد غير متجانسة وإدارة المهام

الوسيطة التكامل ديناميكية الموارد غير متجانسة، ودينامية جدولة المهام نشر، نظام الرصد، وقدرات تحميل النظام التوازن. توفير ZRDDS قدرات اقتران عبر منصة الاتصالات فضفاضة، مع القدرة على دمج منصات مختلفة من موارد الأجهزة، والوصول إلى موارد النظام من وجهة نظر عالمية وترى البعثة، لتوفير الوقت الحقيقي نظام الرصد، وعلى هذا الأساس، فإن مهمة توزيع الملف القابل للتنفيذ، يبدأ مهمة والهجرة مهمة عمليات جدولة والمغلقة، الوسيطة تحميل النظام الإحصائي بشكل دوري، وجدولة المهام إحصاءات تحميل القائمة، وبقدر الإمكان لتعظيم الاستفادة من الموارد العالمية، ومركز تحميل النظام على نحو أفضل.

الموارد غير متجانسة والوسيطة إدارة المهام باستخدام C / S الهندسة المعمارية، ونظام خادم لإعادة رصد وإدارة المركز، وكان العميل خلفية كل برنامج مقيم العقدة. خدمة واتصال العميل باستخدام المتباعدة. على عكس التقليدية C / S الهندسة المعمارية، لا ربط العنوان الفعلي، يمكن تشغيل الخادم الوسيطة على أي عقدة في النظام. يوفر الوسيطة اثنين من وحدات أساسية هي: لخدمات تدرك الموارد والتكامل، واحدة لإدارة نظام إعادة تشكيل وخدمات الرصد. المكونات الأساسية الخادم هو مبين في الشكل (5):

5 الخادم الموارد وإدارة المهام الوسيطة

وتنقسم الخدمات في الخدمة من أسفل إلى نهاية توزيع البيانات، الموارد وعيا وتكامل الخدمات، فضلا عن إعادة بناء الإدارة وخدمات الرصد. توفر خدمة توزيع البيانات واجهة الاتصالات إلى خادم وخدمات -aware والتكامل من خلال توزيع البيانات بيانات نظام استقبال خدمة ضربات القلب حزمة للعقدة العميل والبيانات الحالة، ودينامية التكامل الاستشعار عن موارد النظام المتوفرة لخدمة الطبقة العليا وجهات النظر الموارد العالمية والمهام عرض ، إعادة بناء نظام إدارة والخدمات المتاحة الرصد من خلال تكامل الموارد ودولة نظام خدمة علم، وفقا لبيانات حالة وتنفيذ مراقبة الخدمات خدمة وإدارة إعادة الإعمار، ورصد الخدمات لتزويد المستخدمين مع النظام البصري واجهة رصد، الجدول الزمني لنشر الديناميكي لإكمال المهمة من خدمات إدارة إعادة الإعمار ، التسامح مع الخطأ وقدرات تحميل موازنة.

2.4 إطار الخدمة والتكيف الوسيطة

التكيف لتحقيق إطار خدمة والوسيطة من المهم بشكل خاص. خدمات الإطار باستخدام وضع C / S، المستخدم يعلن خدمته في ملف وصف الخدمة، وهذه الخدمات من قبل مولد رمز لتوليد الخادم ورمز العميل في مختلف الخدمات لغة المستخدم وتنفيذ منطق الأعمال، وتشغيل خدمة يمكن أن تتحقق ومكالمات لمسافات طويلة. المنطق FIG إطار المتوسط على أساس مستوى الخدمة 6:

FIG 6 إطار خدمة الوسيطة القائمة على التسلسل الهرمي المنطقي FIG.

حيث، الذي يعرف RTPProtocol خدمة شكل نقل البيانات على أساس بروتوكول النقل في الوقت الحقيقي، وذلك باستخدام محسن الترميز خوارزمية تحويل البيانات المنقولة في تيار البيانات الثنائية، وحجم الضغط الفعال لطلبات الخدمة حزمة والاستجابات، وتوفير النطاق الترددي للشبكة، وزيادة كفاءة نقل، RTPTransport الوسيطة القائمة على حجب موارد الاتصالات الأجهزة الأساسية وتنفيذ الخدمة منصة نشر الإطار، عملية متكاملة كاملة بسلاسة البرمجيات التجارية الفضائية.

3 تطبيق وتحليل الأداء

3.1 أمثلة التطبيقات

على أساس تصميم أعلاه مقارنة SPIDER الأقمار الصناعية التقليدية أكثر قوة الحوسبة وسعة التخزين، ويمكن استخدامها في برنامج فضائي من العديد من أنواع الفن، ومجال معالجة المعلومات مثل مختلف انتقال التتابع. في معالجة المعلومات، على سبيل المثال، حدد محددة الكشف عن جهاز التحكم عن بعد صورة الاستشعار كأمثلة التطبيق، للتحقق من تشغيل بنية منصة الحوسبة التي لها الحاسوبية جيدة موازاة ذلك، بالتوازي مع القدرة الحاسوبية والبيانات الفعلية تجهيز القدرات. هذا التطبيق هو الكشف عن السفينة المستهدفة في الظروف خلفية البحر، الذي يكتشف تدفق هو موضح في الشكل 7:

الاستشعار عن FIG 7 سير السفينة كشف الهدف

تحسب المقارن وزعت في عدد وافر تأثير عملية واحدة من العقد، التصميم الحالي يمكن التحقق على فوائد تسريع الحوسبة المتوازية؛ وفي الوقت نفسه، يمكن أيضا استخدام وحدة المعالجة المركزية + FPGA الرئيسية الهيكل تحويل فورييه الخوارزمية القسم حساب بحساب FPGA. وبمقارنة ما سبق حالتين، والآن غير المتجانسة وزعت أبنية هجينة عالية الأداء، وخصائص عالية الأداء، وكأساس للتطبيقات الفضائية لخدمة المستخدمين من رجال الأعمال.

3.2 فعالية تحليل

(A) وتجهيز مخصص لتحقيق الأداء العالي منصة الحوسبة

التي تعتمد على منصة مظاهرة مفهوم بناها تطبيق الاستشعار عن بعد الكشف عن صورة قد تحقق أداء تحسب منصة الحوسبة معالج متخصص. صورة اختبار الكشف عن حجم: 13312 13312 بكسل بكسل، RGB اللون. وقت الحساب نتيجة لاستخدام FPGA (XILINX V7) وحدة المعالجة المركزية (كور i5) تجهيز وحدة 512 512 بكسل على سبيل المثال هو مبين في الجدول رقم 1:

النتائج في ظروف التصنيع محددة الجدول 1 جدول المقارنة

حيث استهلاك الطاقة من منطق FPGA حول 4W، المحاسبة الموارد منطقي لحوالي 4، وحدة المعالجة المركزية التي تعمل ثابت الطاقة، واستهلاك الطاقة للمعيار، حول معدل استخدام 15.

(B) منصات الحوسبة لتحقيق الأداء العالي الحوسبة الموزعة

أيضا، في حالة استخدام نفس المعالج، وذلك باستخدام وحدة المعالجة المركزية واحدة وعدد وافر من كتل وحدة المعالجة المركزية في التطبيقات البعيدة صورة الاستشعار الاستشعار يمكن أن تظهر التوازي جيدة، أظهرت النتائج تشغيل وقته في الجدول 2:

النتائج وقت الحساب في جدول المقارنة 2 الجدول الحالة الموازية

استنتاج

المقدمة هنا نطالب من أنواع عديدة من الخدمات الحاسوبية لمنصة متعددة المستخدمين على أساس يوميا ابتداء، وخصائص والقيود الأساسية لمنصات الحوسبة، وذلك باستخدام خليط غير متجانس توزيع الأجهزة والوسيطة والتكنولوجيا إطار خدمة DDS الفضائية، اقترح الفضائية المتقدمة الهندسة المعمارية منصة الحوسبة الخدمية، واختبار حقيقي من قبل منصة التحقق وتطبيقات محددة. وأظهرت النتائج أن الأجهزة وهندسة البرمجيات لفصل الموازي الموزعة وحوسبة غير متجانسة، في طبقة التطبيق يدرك إدارة مركزية متعددة المستخدمين ومتعددة الخدمات، فمن الممكن لتوفير السبل وتجسيد الأساسية لنظام خدمة المعلومات الفضائية المستقبل.

وأخيرا، وذلك بفضل لجامعة هواتشونغ للكلية علوم أتمتة ونانجينغ تشن المالية البرمجيات والتكنولوجيا المحدودة، وجامعة هندسة المعلومات جيش التحرير الشعبى الصينى وشركة الصين للإلكترونيات التكنولوجيا المجموعة رقم 28 و 32 وغيرها من الوحدات والأفراد ذوي الصلة المساعدة والدعم في هذا البحث.

المصدر: الأكاديمية بالإضافة إلى