劉秀芳，王利偉

（91550部隊94分隊，大連116023）

基于組件技術(shù)的交互可視化遙測處理系統(tǒng)

劉秀芳，王利偉

（91550部隊94分隊，大連116023）

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

組件；交互可視化計算；遙測

可視化技術(shù)是處理大量科學(xué)計算數(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)模計算數(shù)據(jù)［1］。遙測數(shù)據(jù)處理過程中生成大量中間計算數(shù)據(jù)和計算結(jié)果數(shù)據(jù)，一般做法是等遙測數(shù)據(jù)處理完后再通過繪圖等可視化技術(shù)對遙測處理結(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)重新計算。很明顯，這種方式因不能在計算過程中觀察計算結(jié)果，對運行過程中的問題不能及時發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致無法及早終止無效的計算。遙測數(shù)據(jù)處理過程因數(shù)據(jù)量巨大，處理時間長，處理過程尤其是在遙測處理程序的調(diào)試過程中引入可視化技術(shù)是十分必要的。

1 交互可視化計算

交互可視計算是利用組件技術(shù)與計算程序進(jìn)行交互，通過可視化技術(shù)監(jiān)視計算過程的技術(shù)。通過交互，可以以圖像形式得到實時的計算結(jié)果，并通過操縱計算過程實現(xiàn)干預(yù)計算過程。組件是在軟件系統(tǒng)設(shè)計中能夠重復(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)，組件一般具有相對獨立性。組件是一種更高層次的對象技術(shù)，它獨立于語言，只要遵循組件規(guī)范，就可用方便的語言實現(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)的交互可視化遙測處理系統(tǒng)模型

原有的遙測處理程序由Visual C++開發(fā)，代碼量比較大，對其核心計算程序的改動困難，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，改造后的遙測處理系統(tǒng)如圖1所示。

①原有遙測處理程序的修改

遙測處理程序的主循環(huán)體循環(huán)一次能得到一個數(shù)據(jù)幀的結(jié)果。遙測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，從而實現(xiàn)控制循環(huán)開始或者停止。利用組件技術(shù)，在遙測處理程序的主循環(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，使得原有的遙測處理程序最大程度上保證了獨立型，做到了最少的修改量。

②交互組件

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

③控制監(jiān)視程序

為實現(xiàn)遙測數(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)視程序是一個獨立的程序，它向交互組件發(fā)送結(jié)果請求命令從遙測處理程序中獲取一次循環(huán)的遙測處理結(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，可以經(jīng)交互組件向遙測處理程序發(fā)出停止計算的指令。在遙測數(shù)據(jù)處理程序啟動后，控制監(jiān)視程序可以隨時啟動和終止，不影響遙測數(shù)據(jù)處理程序的正常運行。

3 結(jié)論

原有的遙測處理系統(tǒng)不具有交互可視化的能力，通過組件技術(shù)在盡可能少的改動原有遙測處理系統(tǒng)的前提下，通過獨立于原有遙測處理程序的控制監(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)視程序與遙測處理程序相互獨立，在控制監(jiān)視程序不請求計算結(jié)果的前提下，遙測處理程序計算的效率與改動前差別很小。

［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