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摘要:
針對現代偵測系統綜合化和信息化的發展趨勢，分析了偵測系統的特點，采用四層架構模式設計實現了偵測系統的系統管理軟件。在需求變化的情況下，通過軟件的擴展接口，可使系統管理軟件具有管理靈活、模塊通用、可擴展特點。
關鍵詞:
偵測系統;四層架構;系統管理;軟件擴展
0引言
隨著電子技術的發展，現代軍事裝備的設備復雜化程度在不斷增加。在裝備有多種偵查設備的偵測系統中，如何對多個設備進行管理和協同工作，以及如何對多個設備偵測到的信息數據進行存儲、挖掘、統計分析等操作變得至關重要。而作為偵測系統的系統管理軟件在系統中起著舉足輕重的作用，其操作靈活性、可擴展性、穩定性及維護性尤其重要。一般偵測系統軟件組成主要包括9個軟件單元:多源信息控制與融合軟件單元、對外接口軟件單元、數據采集與分析軟件單元、安全管理軟件單元、系統管理控制軟件單元、控制硬件MIO軟件單元、數據庫服務管理軟件單元、顯示與控制軟件單元、信息處理軟件單元。
1軟件架構設計
軟件架構設計的目的是為了使軟件系統能夠適應需求的變更、易于維護和升級，同時盡可能地節約開發成本［1］。在軟件的架構設計中，常用的架構模式有三層/四層開發架構、SOA(面向服務架構)、DDD(領域驅動設計)等，目的在于實現高內聚、低耦合的思想［3］。由于系統管理軟件需要處理系統內大量不同實體間復雜的邏輯業務關系，需要用到大量的事件、消息、多線程等方式，采用分層架構比較合適且方便后期擴展和維護。本文采用四層架構進行設計。根據偵測系統的業務邏輯將系統管理軟件抽象成四層，即用戶界面層(UI層)、問題領域層(PD層)、數據管理層(DM層)和系統交互層(SI層)［2］。用戶界面層主要實現人機交互和各類信息進行顯示，負責提供偵測系統內設備的管理控制，同時與外部系統進行協同工作，包括界面展現和控制軟件單元、對外交互軟件單元等。問題領域層主要用于對上下層之間交互數據的邏輯處理，包括操控和調度管理軟件單元、故障檢測和維護軟件單元、領域可擴展軟件單元等。數據管理層主要完成對偵測系統中數據的分發、分析、加工、獲取等，主要包括數據記錄和回放軟件單元、系統版本管理軟件單元、系統配置管理軟件單元等。系統交互層負責封裝光纖采集卡、采集器、數據庫服務器的具體交互方式，包括各類原始數據的采集和控制命令的下傳等操作，主要包括數據查詢軟件單元、數據庫管理維護軟件單元等。
2軟件內各軟件單元的設計
軟件單元設計是描述系統需求的一個過程，需要將需求中的感性描述進行抽象，提取要實現的功能，是整個系統開發的一個關鍵過程［4］。根據需求，系統管理軟件設計分為界面展現和控制軟件單元、對外交互軟件單元、數據庫管理維護軟件單元，以及數據庫記錄與回放軟件單元、任務調度與操控軟件單元、故障檢測和恢復軟件單元、系統版本管理軟件單元、系統配置管理軟件單元、數據庫查詢接口軟件單元。各軟件單元完成的功能如下:(1)界面展現和控制軟件單元:實現系統信息的顯示和對系統內設備的控制。(2)對外交互軟件單元主要實現:向其他偵測系統發送協同偵察請求，或響應其他偵測系統的協同偵察請求，控制系統進行協同控制，同時完成內外系統的數據格式化。(3)數據庫管理維護軟件單元主要實現:數據庫的備份、還原、故障修復及完成數據庫的同步更新工作。(4)數據記錄和回放軟件單元主要完成:對系統內各類信息的入庫、回放等操作，為研究人員提供二次分析的資料。(5)操控和調度管理軟件單元主要完成系統內操控的轉發、分析、加工等工作。(6)故障檢測和維護軟件單元主要完成系統各個軟硬件模塊的故障檢測、顯示、對外上報、開關機的初始化控制等工作。(7)系統版本管理軟件單元主要完成系統各個模塊的軟件版本的上傳、下載等更新和入庫備份、還原操作。(8)系統配置管理軟件單元主要完成系統各個模塊初始化參數的推送和系統實時工作參數的分發等工作。(9)數據查詢軟件單元主要完成系統內對數據庫中數據的插入、更新等操作，以及用戶操作相關界面完成偵測信息的查詢，包括目標活動規律查詢、系統工作日志查詢等。
3軟件各接口的設計
由上文知，一般偵測軟件系統由9大軟件單元組成，軟件的設計中最重要的就是其軟件各個單元間的業務通信機制，即接口設計。接口設計是后期代碼編制的基石。所以，接口設計的好壞直接決定軟件系統的復雜性和擴展性。本文對軟件系統中的各個軟件單元根據其在問題領域中的功能進行切割分類。系統管理軟件和系統內其他軟件單元都有業務通訊。偵測系統內其他軟件單元與系統管理軟件單元的接口關系，從中可看出系統管理軟件的重要性。后期的編碼中采用數據抽象(ADT)、多態和繼承類的方式抽象出軟件單元。軟件單元由一組類表達，方便后期的擴展和維護。由于系統內各個軟件單元的交互頻繁且產生的數據量大，本軟件采用消息隊列、事件、多線程、內存映射、雙緩沖等技術構建軟件工作流引擎，使得本軟件在多任務、高頻率、大流量數據時整個工作流不堵塞。
4結束語
本軟件在服務器上作為后臺程序運行，其中的所有功能和服務都是自動運行，無需人工交互。該軟件已經在多套裝備中實際應用，目前運行狀態良好，具備完善的系統管理和數據存儲功能，可將數據永久保存在后臺數據庫。由于該軟件具備通用性好、管理功能完善等特點，可以在更多的偵測系統中得到廣泛應用，進而指導相關領域的開發活動。
作者：李樹文 王愛矛 盛震宇 邢朦 單位：中國船舶重工集團公司第七二四研究所
參考文獻:
［1］MartinFowler．企業應用架構模式［M］．北京:機械工業出版社，2010:122-163．
［2］ErichGamm，RichardHelm，RalphJohson，JohnVlissides．設計模式:可復用面向對象軟件的基礎［M］．北京:機械工業出版社，2007:112-136．
［3］MartinFowler．重構:改善既有代碼的設計［M］．北京:人民郵電出版社，2010:66-96．
［4］溫昱．軟件架構設計［M］．北京:電子工業出版社，2012:218-222