基于組件技術(shù)的交互可視化遙測(cè)處理系統(tǒng)

劉秀芳，王利偉

（91550部隊(duì)94分隊(duì)，大連116023）

基于組件技術(shù)的交互可視化遙測(cè)處理系統(tǒng)

劉秀芳，王利偉

（91550部隊(duì)94分隊(duì)，大連116023）

原有的遙測(cè)數(shù)據(jù)處理程序在計(jì)算過程中不具有交互可視化的功能，遙測(cè)處理過程因數(shù)據(jù)量大計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)，迫切需要在計(jì)算過程中能實(shí)時(shí)觀察計(jì)算結(jié)果，必要時(shí)重新設(shè)置計(jì)算參數(shù)甚至結(jié)束計(jì)算過程。為最小程度改動(dòng)遙測(cè)數(shù)據(jù)處理程序，借助組件技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)由獨(dú)立的控制監(jiān)視程序、經(jīng)少量修改的遙測(cè)處理程序以及交互組件組成的交互可視化遙測(cè)處理系統(tǒng)，滿足了計(jì)算過程的可交互、可視化的功能需求。

組件；交互可視化計(jì)算；遙測(cè)

可視化技術(shù)是處理大量科學(xué)計(jì)算數(shù)據(jù)的有效方法，把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖形、圖像等直觀形式，能夠展示數(shù)據(jù)的整體面貌與內(nèi)在聯(lián)系，使研究者能方便、深入地分析大規(guī)模計(jì)算數(shù)據(jù)［1］。遙測(cè)數(shù)據(jù)處理過程中生成大量中間計(jì)算數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)，一般做法是等遙測(cè)數(shù)據(jù)處理完后再通過繪圖等可視化技術(shù)對(duì)遙測(cè)處理結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行直觀觀察，如果有問題需要調(diào)整程序或參數(shù)重新計(jì)算。很明顯，這種方式因不能在計(jì)算過程中觀察計(jì)算結(jié)果，對(duì)運(yùn)行過程中的問題不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致無法及早終止無效的計(jì)算。遙測(cè)數(shù)據(jù)處理過程因數(shù)據(jù)量巨大，處理時(shí)間長(zhǎng)，處理過程尤其是在遙測(cè)處理程序的調(diào)試過程中引入可視化技術(shù)是十分必要的。

1 交互可視化計(jì)算

交互可視計(jì)算是利用組件技術(shù)與計(jì)算程序進(jìn)行交互，通過可視化技術(shù)監(jiān)視計(jì)算過程的技術(shù)。通過交互，可以以圖像形式得到實(shí)時(shí)的計(jì)算結(jié)果，并通過操縱計(jì)算過程實(shí)現(xiàn)干預(yù)計(jì)算過程。組件是在軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)中能夠重復(fù)使用的構(gòu)造模塊，其包裝了一系列相關(guān)聯(lián)的操作和服務(wù)，組件一般具有相對(duì)獨(dú)立性。組件是一種更高層次的對(duì)象技術(shù)，它獨(dú)立于語言，只要遵循組件規(guī)范，就可用方便的語言實(shí)現(xiàn)。組件能夠提高開發(fā)速度，降低開發(fā)成本，提高軟件質(zhì)量，增加軟件的靈活性，降低軟件的維護(hù)費(fèi)用［2］。主要組件技術(shù)有Microsoft COM/DCOM、OMG CORBA、Microsoft.NET等［3］。

2 基于組件技術(shù)的交互可視化遙測(cè)處理系統(tǒng)模型

原有的遙測(cè)處理程序由Visual C++開發(fā)，代碼量比較大，對(duì)其核心計(jì)算程序的改動(dòng)困難，重新編寫或者進(jìn)行重大改造的工作量很大。利用組件技術(shù)引入了交互組件，改造后的遙測(cè)處理系統(tǒng)如圖1所示。

①原有遙測(cè)處理程序的修改

遙測(cè)處理程序的主循環(huán)體循環(huán)一次能得到一個(gè)數(shù)據(jù)幀的結(jié)果。遙測(cè)處理程序中加入了交互用的控制變量，通過組件的接口修改控制變量，從而實(shí)現(xiàn)控制循環(huán)開始或者停止。利用組件技術(shù)，在遙測(cè)處理程序的主循環(huán)體的結(jié)束部位順序加入了“通知一次循環(huán)結(jié)束”、與交互組件交互的接口。通過這些修改，使得原有的遙測(cè)處理程序最大程度上保證了獨(dú)立型，做到了最少的修改量。

②交互組件

交互組件新引入到遙測(cè)處理系統(tǒng)的組件，它是聯(lián)系遙測(cè)處理程序和控制監(jiān)視程序的中間件，它接受來自遙測(cè)處理程序的“一次循環(huán)結(jié)束的通知”以及計(jì)算結(jié)果；接受控制監(jiān)視程序的如停止計(jì)算、傳送結(jié)果等控制命令，交互組件通過設(shè)置控制變量，實(shí)現(xiàn)控制遙測(cè)計(jì)算程序的目的。

③控制監(jiān)視程序

為實(shí)現(xiàn)遙測(cè)數(shù)據(jù)處理過程可交互、可視化的目標(biāo)，加入控制監(jiān)視程序是必要的?？刂票O(jiān)視程序是一個(gè)獨(dú)立的程序，它向交互組件發(fā)送結(jié)果請(qǐng)求命令從遙測(cè)處理程序中獲取一次循環(huán)的遙測(cè)處理結(jié)果，利用可視化顯示技術(shù)進(jìn)行圖形化展示。如果判斷處理結(jié)果有問題時(shí)，可以經(jīng)交互組件向遙測(cè)處理程序發(fā)出停止計(jì)算的指令。在遙測(cè)數(shù)據(jù)處理程序啟動(dòng)后，控制監(jiān)視程序可以隨時(shí)啟動(dòng)和終止，不影響遙測(cè)數(shù)據(jù)處理程序的正常運(yùn)行。

3 結(jié)論

原有的遙測(cè)處理系統(tǒng)不具有交互可視化的能力，通過組件技術(shù)在盡可能少的改動(dòng)原有遙測(cè)處理系統(tǒng)的前提下，通過獨(dú)立于原有遙測(cè)處理程序的控制監(jiān)視程序?qū)崿F(xiàn)了處理過程的可交互性、可視化。由于控制監(jiān)視程序與遙測(cè)處理程序相互獨(dú)立，在控制監(jiān)視程序不請(qǐng)求計(jì)算結(jié)果的前提下，遙測(cè)處理程序計(jì)算的效率與改動(dòng)前差別很小。

［1］李偉，姚彥忠，曹軼.基于組件技術(shù)的跟蹤可視化系統(tǒng)［J］.計(jì)算機(jī)仿真，2005，10.

［2］樓偉進(jìn)，應(yīng)飚.COM/DCOM/COM+組件技術(shù)［J］.計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2000，4.

［3］潘愛民.組件技術(shù)-COM+［J］.微電腦世界，1999(25-29).

Interactive Visualization Telemetry Processing System Based on Component Technology

LIU Xiu-fang，WANG Li-wei
（Branch94,Unit91550，Dalian116023，China）

The telemetry data processing program of original has no interactive visualization in the process of calculation function,telemetry processing process because of the large amount of data of long computing time,we need to calculate the real-time observation of the experimental results in the calculation of the process,when it is necessary,we can reset calculation parameters and even end the calculation process.In order to change the telemetry data processing program for the minimum degree, we design the interactive visualization telemetry processing system of a modified by control monitoring program by means of component technology,independent by a small amount of telemetry processing program and interactive components,to realize the process of calculation interactive and visual.

Component；Interactive Visualization Computing；Telemetry

P237；TP751

B

10.3969/j.issn.1001-0270.2015.03.25

2014-10-22