数据分发服务(Data Distribution Service,DDS)在众多领域得到认可并投入使用。DDS是一种数据交换标准,用于实时数据交换的分布式系统,它是一种面向发布/订阅的消息交换架构。对比于其他中间件,DDS的特点是以数据为中心的发布订阅机制...
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数据分发服务(Data Distribution Service,DDS)在众多领域得到认可并投入使用。DDS是一种数据交换标准,用于实时数据交换的分布式系统,它是一种面向发布/订阅的消息交换架构。对比于其他中间件,DDS的特点是以数据为中心的发布订阅机制和多样化的服务质量策略(Quality of Service,Qo S),开发者可以通过手动配置不同的服务质量策略参数实现对DDS通信中间件数据通信控制。传统通信模型以客户端服务器模型为基础,存在耦合性强、面对不同复杂的通信场景需要开发不同的功能等问题,增加了系统上移植技术负担。本文针对传统通信模型耦合性强、灵活性差等问题,开展了一种DDS通信中间件的研究,重点研究数据分发服务通信中间件的服务质量策略的作用方法,进行数据分发服务的服务质量策略总体设计、分模块功能设计,并搭建雷达测试环境对通信中间件功能和性能进行验证,主要研究内容如下:1.针对传统通信中间件通信节点的难以灵活控制数据交付、数据可用性差等问题,根据DDS规范对服务质量策略的功能描述,对不同服务质量策略进行功能划分,进行了DDS通信中间件的服务质量策略总体设计,为上层应用提供控制接口,实现了一种服务质量策略可配置的通信中间件。2.针对面对复杂的雷达通信场景需要不同通信功能的问题,本文基于DDS规范设计了不同服务质量策略模块功能,包括系统资源控制、实体状态监听、数据传输备份等功能,为分布式实时数据传输提供了良好的通信控制方法。3.针对传统通信中间件中的弱网下传输数据缺失的问题,参考传统可靠传输方法,本文基于网路群组管理协议,设计一种基于UDP协议的RUDP可靠传输协议,设计协议头、重传机制等功能,改进的可靠数据传输方法,降低了数据传输过程中的总传输时延。最后,基于毫米波雷达实测数据搭建了雷达传输测试环境,对所设计通信中间件进行功能和性能测试。结果表明,本文设计的通信中间件满足松耦合的通信功能,并且能够配置不同服务质量策略策略控制通信过程,验证了雷达传输数据的可靠性与实时性,相比与Open DDS,本文设计的DDS服务质量策略功能减少了27%的平均使用内存,设计的可靠模块功能在丢包率较高时减少了5.7%的总传输时间。
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