面向航天任務的可視化應用拓撲建模方法研究
網絡安全與數據治理 2期
劉貴聰1，周 淦1，杜 超1，蒯 亮1，趙 爽2
(1.華北計算機系統工程研究所，北京100083；2.北京跟蹤與通信技術研究所，北京100094)
摘要： 針對新一代航天發射任務快速準備、快速裝訂、快速切換以及指揮、保障場景的多元呈現、動態構建的實時性特點，提出了一種可視化應用拓撲建模方法。通過制定一套統一的數據和邏輯交互接口，設計了一種用戶自定義場景建模和應用軟件自編程方法。該方法將場景元素抽象為數據驅動的邏輯、擬物兩類圖元庫，提供統一架構的圖元編輯和處理平臺，能夠自動生成場景配置文件，快速加載到業務系統。通過應用驗證，基于此方法構建的可視化建模方法能夠基于歷史任務快速構建新型號、新任務場景頁面，既改變了以前只能靜態或者有限動態的展示模式，又提高了航天任務準備效率。
中圖分類號： TP311.52
文獻標識碼： A
DOI： 10.20044/j.csdg.2097-1788.2022.02.016
引用格式： 劉貴聰，周淦，杜超，等. 面向航天任務的可視化應用拓撲建模方法研究[J].網絡安全與數據治理，2022，41(2)：99-105.
文獻標識碼： A
DOI： 10.20044/j.csdg.2097-1788.2022.02.016
引用格式： 劉貴聰，周淦，杜超，等. 面向航天任務的可視化應用拓撲建模方法研究[J].網絡安全與數據治理，2022，41(2)：99-105.
Research on visualization application topology modeling method for space mission
Liu Guicong1，Zhou Gan1，Du Chao1，Kuai Liang1，Zhao Shuang2
(1.National Computer System Engineering Research Institute of China，Beijing 100083，China； 2.Beijing Institute of Tracking and Telecommunications Technology，Beijing 100094，China)
Abstract： Aiming at the real-time characteristics of fast preparation, fast binding, fast switching, multiple presentation and dynamic construction of command and support scenes of the new generation of space launch missions, a visual application topology modeling method is proposed. By formulating a set of unified data and logic interaction interfaces, a user-defined scene modeling and application software self programming method are designed. In this method, scene elements are abstracted into data-driven logic and quasi object graphic element libraries. It provides a unified architecture entity editing and processing platform, which can automatically generate scene configuration files and quickly load them into the business system. Through application verification, the visual modeling method based on this method can quickly build new models and new mission scene pages based on historical tasks, which not only changes the previous static or limited dynamic display mode, but also improves the efficiency of space mission preparation.
Key words : space mission；primitives；visualization；topology modeling
0 引言
近年來，為了應對國際航天領域的激烈競爭，中國航天科技創新呈現井噴式發展，開展了一系列重大航天發射科研任務，總體呈現多區域、多型號密集發射的發展態勢。這就對各專業在任務的快速準備、快速裝訂、快速切換以及指揮、保障場景的多元呈現、動態構建等方面提出了更高的實時性要求。傳統的航天指揮、監控等業務系統軟件采用“瀑布式”開發流程，以用戶需求文檔的確立為標志，進行軟件需求分析，編寫軟件需求文檔，然后開展軟件設計、編碼、測試、維護等工作。由于不同航天器及飛行任務差異化較大，且未能形成統一標準，業務系統軟件往往定制化程度較高，要做到在不同任務中的重復使用較為困難。缺乏可以復用的軟件和有效的輔助設計手段導致開發效率低下，已難以適應新的發展需求。
目前應用較多的可視化應用拓撲建模方法大體分為兩種[1]：一種是基于交互繪圖的定制開發，將圖形類封裝到應用軟件中，該方法較復雜，開發周期長，代碼量呈幾何程度增長，不利于系統的靈活拓展及后期維護；一種是基于QtUiLoader的一次開發，該方法將圖形封裝成動態庫供框架調用，采用功能熱插拔式的“框架+插件”架構，簡化開發難度，縮短開發周期，降低系統維護復雜度。然而，行業內沒有形成通用可視化應用拓撲建模平臺，已有建模方法使用范圍較小，僅適用自己所在業務領域，形成系統煙囪，且對新設備、新任務、新型號擴展支持較差，往往需要重新開發或增量開發。
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作者信息：
劉貴聰1，周 淦1，杜 超1，蒯 亮1，趙 爽2
(1.華北計算機系統工程研究所，北京100083；2.北京跟蹤與通信技術研究所，北京100094)
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