平臺(tái)設(shè)計(jì)論文大全11篇

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篇（1）

2浮箱模塊設(shè)計(jì)

浮箱模塊為全封閉箱形結(jié)構(gòu)，主尺度為：沿通道縱向長(zhǎng)2．5m，沿通道橫向?qū)?2．5m，模塊高度1．8m。浮箱縱向與橫向均采用鉸接接頭連接，每個(gè)浮箱重量約為140kN。浮箱由6mm鋼板構(gòu)成主體框架，通過(guò)邊緣角鋼焊接在一起，甲板下和底板上都焊有T型橫梁、縱梁、縱肋、橫肋；側(cè)板和端板焊有角鋼型水平肋、T型豎肋和豎梁。模塊內(nèi)部由橫向隔艙板分隔為兩個(gè)水密艙，一側(cè)模塊端板以及橫向隔艙板上開(kāi)設(shè)有人孔以便維護(hù)與維修；為了提高箱體坐灘承壓能力，在模塊內(nèi)部橫向設(shè)置3道承壓桁架；為了縱、橫向傳力縱總強(qiáng)度需要，模塊內(nèi)部與接頭相連的縱、橫梁截面設(shè)計(jì)的較大，其它肋骨設(shè)計(jì)則以局部強(qiáng)度控制，其截面比縱、橫梁的截面小，模塊甲板及底板以縱、橫梁與肋骨組成正交異性板結(jié)構(gòu)。模塊殼板材料為CCSB，內(nèi)部結(jié)構(gòu)材料為Q345，單雙支耳連接件材料為30CrMnTi。

3浮式吊裝平臺(tái)結(jié)構(gòu)分析

利用大型結(jié)構(gòu)分析軟件ANSYS對(duì)主吊裝平臺(tái)坐灘承壓工況和浮游工況進(jìn)行了仿真分析，為平臺(tái)的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。結(jié)構(gòu)分析時(shí)考慮到吊裝平臺(tái)結(jié)構(gòu)龐大，采用了ANSYS結(jié)構(gòu)分析中有限元子結(jié)構(gòu)法，能夠較好地模擬拼裝式吊裝平臺(tái)這種特殊拼裝式結(jié)構(gòu)。吊裝平臺(tái)為臨時(shí)性結(jié)構(gòu)，以下結(jié)構(gòu)分析中的容許應(yīng)力均根據(jù)《軍用橋梁設(shè)計(jì)準(zhǔn)則》（GJB1162—91）選用。

（1）坐灘承壓：根據(jù)技術(shù)參數(shù)要求，采用溫克勒彈性地基模型，地基承載力為0．02MPa。吊裝作業(yè)時(shí)，考慮吊臂方向和風(fēng)機(jī)、塔筒的重量，經(jīng)計(jì)算得平臺(tái)承受的最大荷載為8000kN。浮箱模塊子結(jié)構(gòu)、吊裝平臺(tái)母結(jié)構(gòu)，吊機(jī)的兩個(gè)履帶作用在30號(hào)和42號(hào)子結(jié)構(gòu)上。經(jīng)計(jì)算分析，最不利的浮箱為30號(hào)子結(jié)構(gòu)。浮箱內(nèi)部各部件的最大應(yīng)力及最大接頭力。內(nèi)部結(jié)構(gòu)最大應(yīng)力為104．42MPa，小于Q345的彎曲應(yīng)力292MPa。平臺(tái)的最大沉降量為48．59mm。

（2）浮游工況：此工況為生存工況。由于水很淺，總體分析中浮游工況只考慮靜力分析，平臺(tái)承受的最大荷載為8000kN。浮箱模塊子結(jié)構(gòu)建模、吊裝平臺(tái)母結(jié)構(gòu)，母結(jié)構(gòu)由64個(gè)子結(jié)構(gòu)組成，吊機(jī)的兩個(gè)履帶作用在30號(hào)和42號(hào)單元。經(jīng)計(jì)算分析，最不利的浮箱為42號(hào)子結(jié)構(gòu)。浮箱內(nèi)部各部件的最大應(yīng)力及最大接頭力如表1所示。由表1中知，內(nèi)部結(jié)構(gòu)最大應(yīng)力為134．07MPa，小于Q345的彎曲應(yīng)力292MPa。平臺(tái)的最大吃水為573．05mm，靜載吃水為311．11mm，總吃水884．16mm，則干舷為915．84mm，滿(mǎn)足要求。

（3）考慮到施工拼組大面積作業(yè)平臺(tái)需要，浮箱連接縱橫向均采用單雙耳。為了模擬分析接頭的受力情況，采用ANSYSWorkbench軟件分析，分析時(shí)考慮接頭間隙、連接部件之間的接觸特性以及彈塑性影響，采用Solidworks分別進(jìn)行單雙支耳的建模，然后裝配建立實(shí)體模型并導(dǎo)入Workbench中，單支耳模擬結(jié)果，雙支耳模擬結(jié)果，耳孔邊緣有應(yīng)力集中現(xiàn)象，均小于30CrMnTi的屈服應(yīng)力1176MPa。在銷(xiāo)中亦有應(yīng)力集中，最大等效應(yīng)力為1301．1MPa，小于30CrMnTi的局部承壓應(yīng)力1412MPa，因此接頭的設(shè)計(jì)是合理的。

篇（2）

對(duì)于高校藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)科而言，其實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)與理工科等其他學(xué)科大為不同，有著顯著的自身特點(diǎn)和專(zhuān)業(yè)特色，尤其是在綜合類(lèi)院校中的藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)科，實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)與管理方法決不能照搬其他學(xué)科。同時(shí)藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)科中的專(zhuān)業(yè)與以往純藝術(shù)專(zhuān)業(yè)也有著明確的區(qū)別，對(duì)學(xué)生的教育不再是培養(yǎng)個(gè)性十足的藝術(shù)家，而是培養(yǎng)服務(wù)于當(dāng)代創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)的設(shè)計(jì)師，而當(dāng)前藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)科實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)與管理方法并沒(méi)有突出這一特點(diǎn)。

2.課堂教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)的脫節(jié)。

實(shí)踐環(huán)節(jié)主要的學(xué)習(xí)內(nèi)容與考核方式應(yīng)契合本學(xué)科教學(xué)培養(yǎng)計(jì)劃中的重點(diǎn)內(nèi)容，但是現(xiàn)今的大部分實(shí)踐項(xiàng)目的制定并沒(méi)有充分考慮到教學(xué)計(jì)劃的整體要求，形式大于內(nèi)容，嚴(yán)重地影響了設(shè)計(jì)實(shí)踐對(duì)課堂知識(shí)的訓(xùn)練與檢驗(yàn)。當(dāng)然，學(xué)校與實(shí)踐平臺(tái)間的鏈接與溝通不暢也是兩者脫節(jié)的主要因素之一。

3.管理方法滯后。

目前高校藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)科實(shí)踐平臺(tái)管理方法落后于多樣化的實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)。實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)的多樣化是近年發(fā)展的主要成果，但針對(duì)于不同實(shí)踐平臺(tái)的管理方法卻沒(méi)有得到發(fā)展，運(yùn)用的還是以往較為單一的管理方法。多樣化的實(shí)踐項(xiàng)目與實(shí)踐平臺(tái)不能夠在科學(xué)、高效的管理方法下發(fā)揮最大的作用，直接影響了該實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)效果。

4.培養(yǎng)目標(biāo)不明確，培養(yǎng)方法單一。

課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)的目標(biāo)都是為了培養(yǎng)具有藝術(shù)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)的創(chuàng)新型人才，在明確這一培養(yǎng)目標(biāo)的前提下，才能制定相關(guān)的培養(yǎng)計(jì)劃與培養(yǎng)方法。同時(shí)這一目標(biāo)的制定又要根據(jù)不同學(xué)校專(zhuān)業(yè)間的具體培養(yǎng)計(jì)劃來(lái)做出相應(yīng)的調(diào)整，因此以往的實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)方法必須要做出改進(jìn)和創(chuàng)新，以符合人才需求。

二、改進(jìn)藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)科創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)的措施

1.以創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式為目標(biāo)，在實(shí)踐教學(xué)中探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)方法。

創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)應(yīng)與創(chuàng)意人才培養(yǎng)目標(biāo)一致，課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)的目標(biāo)都是為了培養(yǎng)具有藝術(shù)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)的創(chuàng)新型人才。因此，要將多樣的創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)作為橋梁，嫁接于課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)之間，建立與特定課堂教學(xué)目標(biāo)相聯(lián)系的主題化實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，打造“開(kāi)放式、模塊化、立體化”的實(shí)踐平臺(tái)創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系，探索提高學(xué)生的綜合知識(shí)運(yùn)用能力和設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力為主體的創(chuàng)新人才培養(yǎng)方法。主題化實(shí)踐活動(dòng)。以“實(shí)踐主題”為切入點(diǎn)，開(kāi)展實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)。實(shí)踐主題就是提取若干與課堂重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容緊密相關(guān)的研究題目，該主題不僅要與課程緊密相關(guān)，與平臺(tái)的實(shí)踐活動(dòng)也密切相連，還要求教師在提取主題活動(dòng)時(shí)要進(jìn)行多方位的考慮，將課堂知識(shí)以主題活動(dòng)的形式，把重點(diǎn)的設(shè)計(jì)原理、方法放到創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)中去實(shí)踐和檢驗(yàn)，在設(shè)置過(guò)程中必須考慮到主題間知識(shí)的縱向連貫性和橫向整合性、互補(bǔ)性，以串聯(lián)的形式開(kāi)展主題化實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，不同的主題活動(dòng)針對(duì)的知識(shí)點(diǎn)和能力要求不同。這種主題形式的實(shí)踐活動(dòng)不僅拓展了實(shí)踐教學(xué)的范圍、高效地發(fā)揮了創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)的橋梁與紐帶作用，更為重要的是，“主題”作為學(xué)生興趣的源頭能夠激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)踐活動(dòng)的熱情。多模塊的創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)。“主題”作為興趣點(diǎn)是課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)鏈接中的切入點(diǎn)，平臺(tái)則是開(kāi)展主題實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)的基礎(chǔ)。創(chuàng)新平臺(tái)的營(yíng)造不僅要有常規(guī)的實(shí)踐平臺(tái)，更要有與之相關(guān)的模塊化創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)，主要形式有：由政府部門(mén)資助的大學(xué)生設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)踐基地、教師工作室、實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心、校企聯(lián)合創(chuàng)新中心、校企政聯(lián)合創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)等。模塊化的設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)應(yīng)爭(zhēng)取多渠道、多方位的學(xué)科交叉型實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)，可涵蓋與設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)密切相關(guān)的建筑工程、裝飾工程、規(guī)劃改造工程、印刷、家具等不同的行業(yè)，大力發(fā)揮設(shè)計(jì)學(xué)科的交叉性學(xué)科特點(diǎn)，為學(xué)生個(gè)性發(fā)展、不同方向的設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)踐提供良好的條件與廣闊的平臺(tái)。開(kāi)放式實(shí)踐創(chuàng)新方法。原有的基于創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)的實(shí)踐活動(dòng)，多存在設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)資源不足、受益面窄、時(shí)間短等問(wèn)題，主要原因還是實(shí)踐活動(dòng)的開(kāi)放度不夠。學(xué)校及院系方面不僅要加強(qiáng)設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)踐的平臺(tái)建設(shè)，而且要著力打造該平臺(tái)的開(kāi)放性，能夠根據(jù)專(zhuān)業(yè)方向需求選擇合適的主題，使盡可能多的同學(xué)參與到實(shí)踐活動(dòng)中來(lái)。教師與實(shí)踐平臺(tái)的工作人員，即“主題”實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)的提供者和組織者應(yīng)圍繞主題實(shí)踐活動(dòng)的要求，配置人力和物力，精心策劃活動(dòng)，保證實(shí)踐活動(dòng)的創(chuàng)新性和開(kāi)放度。在人員構(gòu)成和組織形式上，依據(jù)開(kāi)放性這一基礎(chǔ)原則，達(dá)到平臺(tái)資源的共享和高效利用，通過(guò)“開(kāi)放”營(yíng)造公平的氣氛，結(jié)合“主題”所帶來(lái)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐中的自主性、個(gè)性化和多元化。立體化的活動(dòng)構(gòu)成形式。立體化的實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)的開(kāi)展方法即由點(diǎn)到面、由面到體的立體化形式。其中，點(diǎn)為課堂重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容，面是創(chuàng)新平臺(tái)中相關(guān)的研究題目，本學(xué)科中的多個(gè)方向或多學(xué)科的交叉研究則形成面的多個(gè)層次。圍繞以上重點(diǎn)內(nèi)容，輔以集中性教學(xué)實(shí)踐、大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練、組織性的課外實(shí)踐、教師工作室課題、實(shí)驗(yàn)中心課題、校企聯(lián)合創(chuàng)新中心課題最終形成以主題化實(shí)踐項(xiàng)目為中心點(diǎn)的多層次相互穿插、相互依托的立體化形態(tài)。其中課堂重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新項(xiàng)目、實(shí)踐目標(biāo)自上而下形成縱向的展開(kāi)形式。圍繞主題由設(shè)計(jì)思維創(chuàng)新實(shí)踐訓(xùn)練、設(shè)計(jì)創(chuàng)新競(jìng)賽、面向企業(yè)的設(shè)計(jì)創(chuàng)新課程等活動(dòng)為橫向展開(kāi)形式，兩者相結(jié)合構(gòu)成一系列多層次、全方位的實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)，推動(dòng)學(xué)生“以實(shí)踐為師，以市場(chǎng)為法”，掌握并提高實(shí)踐技能。

2.在創(chuàng)新理念和思路指導(dǎo)下，進(jìn)一步探索創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)的管理方法。

為創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)的人才，最終是為了投入到創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)的實(shí)踐之中，注重教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合的創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)對(duì)于增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)實(shí)踐教育不僅要有上文中提及的科學(xué)的人才培養(yǎng)方法，還要引入并結(jié)合現(xiàn)代企業(yè)管理、項(xiàng)目管理等理念，以科學(xué)、高效的方法管理實(shí)踐平臺(tái)的運(yùn)營(yíng)與發(fā)展。整體目標(biāo)管理。以創(chuàng)新型人才培養(yǎng)為出發(fā)點(diǎn)的創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)項(xiàng)目，要以高校的專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃為目標(biāo)，獨(dú)立的課程或項(xiàng)目也要根據(jù)課程的教學(xué)目標(biāo)，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行整體界定。實(shí)踐平臺(tái)上的創(chuàng)新活動(dòng)或項(xiàng)目是既相對(duì)獨(dú)立又與專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃緊密銜接的綜合實(shí)踐教學(xué)體，因此整體的目標(biāo)定位與范圍是在培養(yǎng)計(jì)劃與企業(yè)或自擬的實(shí)踐創(chuàng)新項(xiàng)目相結(jié)合的基礎(chǔ)上而制定的，其中培養(yǎng)方案和計(jì)劃是主要因素。評(píng)價(jià)管理體系建設(shè)。創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)的評(píng)價(jià)管理體系建設(shè)應(yīng)是發(fā)展性的評(píng)價(jià)模式。該體系不僅關(guān)注學(xué)生個(gè)人的實(shí)踐表現(xiàn)，而且注重學(xué)生和平臺(tái)建設(shè)的未來(lái)發(fā)展，主要內(nèi)容應(yīng)有：由實(shí)踐項(xiàng)目中的評(píng)價(jià)主體與評(píng)價(jià)對(duì)象共同商定發(fā)展目標(biāo)，確定評(píng)價(jià)目標(biāo)后，通過(guò)系統(tǒng)地收集評(píng)價(jià)信息并進(jìn)行分析，對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象的素質(zhì)發(fā)展、學(xué)習(xí)職責(zé)和學(xué)習(xí)績(jī)效進(jìn)行價(jià)值判斷。評(píng)價(jià)管理體系建設(shè)根本目的是為了促進(jìn)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)發(fā)展，因此應(yīng)突出學(xué)生在評(píng)價(jià)中的主體地位，同時(shí)還要注重反饋信息的周期式總結(jié)與處理。過(guò)程監(jiān)控與分項(xiàng)管理。過(guò)程監(jiān)控與分項(xiàng)管理的目標(biāo)是為了提高創(chuàng)新活動(dòng)的質(zhì)量。實(shí)踐項(xiàng)目過(guò)程監(jiān)控由主體項(xiàng)目負(fù)責(zé)人執(zhí)行，結(jié)合評(píng)價(jià)管理體系對(duì)現(xiàn)行成果進(jìn)行評(píng)估，分析學(xué)生取得的進(jìn)步與其中的不足，推薦使用資料信息庫(kù)的形式為后階段學(xué)習(xí)提供借鑒。對(duì)于該過(guò)程的監(jiān)控可使用分項(xiàng)管理方法，具體內(nèi)容可分為：活動(dòng)項(xiàng)目的范圍管理、費(fèi)用管理、時(shí)間管理和人力資源管理。每項(xiàng)分項(xiàng)管理、內(nèi)容都要結(jié)合學(xué)生的階段性匯報(bào)和指導(dǎo)教師的綜合性評(píng)估與考核作參考，以實(shí)現(xiàn)該方法的可信度與效力。資料信息庫(kù)建設(shè)。創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的信息庫(kù)建設(shè)一方面是可以實(shí)現(xiàn)資源利用與共享最大化，提高活動(dòng)效率；另一方面可以實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新活動(dòng)的系統(tǒng)化與自動(dòng)更新，為后續(xù)活動(dòng)或項(xiàng)目提供參考與資源。資料信息庫(kù)的主要內(nèi)容應(yīng)包括五大基本方面：活動(dòng)進(jìn)度與計(jì)劃、學(xué)習(xí)課件、經(jīng)典案例參考、評(píng)價(jià)體系、溝通交流系統(tǒng)。輔以特定管理軟件或網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的資源信息庫(kù)還能夠預(yù)測(cè)活動(dòng)開(kāi)展所獲效果，輔助教師或責(zé)任人實(shí)時(shí)進(jìn)行網(wǎng)上評(píng)價(jià)和監(jiān)控。

篇（3）

氣象信息共享平臺(tái)的建設(shè)圍繞兩個(gè)目標(biāo)開(kāi)展:一是建立數(shù)據(jù)接收的快速通道,提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)接口,為共享服務(wù)提供高效、規(guī)范的數(shù)據(jù);二是統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理各項(xiàng)功能的操作,提供規(guī)范、友好的操作界面，建立一體化的解決方案。結(jié)合兩個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo),共享平臺(tái)首先定位為氣象信息共享數(shù)據(jù)的源頭,負(fù)責(zé)存儲(chǔ)、管理氣象資料數(shù)據(jù),最大限度的將省、市、縣相關(guān)部門(mén)氣象資料存儲(chǔ)在統(tǒng)一的平臺(tái)之上,為上層業(yè)務(wù)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)服務(wù);其次,平臺(tái)提供一個(gè)可擴(kuò)展的氣象信息存儲(chǔ)服務(wù)框架,滿(mǎn)足未來(lái)氣象業(yè)務(wù)和探測(cè)手段不斷發(fā)展、資料種類(lèi)不斷增加的需要,并提供對(duì)已有功能模塊進(jìn)行擴(kuò)展、定制的支持。為此,平臺(tái)遵循“可靠穩(wěn)定、構(gòu)件封裝,先進(jìn)成熟,開(kāi)放擴(kuò)展,統(tǒng)一規(guī)范,便捷維護(hù)”的總體系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則。整體采用框架系統(tǒng)設(shè)計(jì),各子模塊之間功能獨(dú)立,可根據(jù)用戶(hù)的需要進(jìn)行組合,各子模塊之間沒(méi)有直接耦合,而是通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)之間的聯(lián)系由框架進(jìn)行組合;同時(shí),框架程序利用構(gòu)件技術(shù),采用面向?qū)ο蠓椒ㄟM(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在框架的組織下,平臺(tái)的適應(yīng)性、靈活性增強(qiáng),同時(shí)通過(guò)復(fù)用、可配置等技術(shù)降低了平臺(tái)的開(kāi)發(fā)和維護(hù)風(fēng)險(xiǎn),且具有良好的可擴(kuò)展性。

2氣象信息共享平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)

為實(shí)現(xiàn)由業(yè)務(wù)資源服務(wù)應(yīng)用的無(wú)縫化,氣象信息共享平臺(tái)采用如圖1所示的體系結(jié)構(gòu),即從上到下分為應(yīng)用層、服務(wù)層和數(shù)據(jù)層。2.1數(shù)據(jù)層數(shù)據(jù)層是平臺(tái)各種數(shù)據(jù)的來(lái)源,包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)、行業(yè)共享庫(kù)、實(shí)時(shí)專(zhuān)用庫(kù)和目錄文件。在各類(lèi)數(shù)據(jù)庫(kù)中既存在結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),也存在諸如文檔之類(lèi)的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)的格式均不相同,如按傳統(tǒng)的方法實(shí)現(xiàn),工作量大,難以維護(hù)。因此平臺(tái)構(gòu)建了數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)邏輯構(gòu)件和業(yè)務(wù)實(shí)體構(gòu)件,為各種應(yīng)用提供了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口,以實(shí)現(xiàn)不同來(lái)源數(shù)據(jù)的統(tǒng)一處理,做到程序與數(shù)據(jù)源松耦合。2.2服務(wù)層服務(wù)層包含了大量的服務(wù),這些服務(wù)在流程引擎的驅(qū)動(dòng)下,與業(yè)務(wù)流程綁定,組合成為功能更為強(qiáng)大的組合服務(wù),供不同的業(yè)務(wù)模型調(diào)用,從而滿(mǎn)足用戶(hù)的需求;該層服務(wù)采用SCA1.0標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn),將構(gòu)件庫(kù)中的構(gòu)件,裝配成服務(wù)的方式提供給其他構(gòu)件、服務(wù)或者其它系統(tǒng)。該層提取了氣象共享服務(wù)的共性需求,通過(guò)數(shù)據(jù)服務(wù)、策略服務(wù)、業(yè)務(wù)服務(wù)、流程服務(wù)和表示服務(wù)為氣象部門(mén)內(nèi)部各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)提供支撐。可以看出,平臺(tái)通過(guò)把與氣象數(shù)據(jù)共享業(yè)務(wù)相關(guān)的功能模塊,以標(biāo)準(zhǔn)化的服務(wù)形式進(jìn)行封裝,形成一系列網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的服務(wù),然后通過(guò)結(jié)合業(yè)務(wù)進(jìn)行流程編排,即可完成相關(guān)功能的定制。2.3應(yīng)用層應(yīng)用層主要完成平臺(tái)搭建并為用戶(hù)提供操作界面,平臺(tái)運(yùn)行模式采用基于B/S的方式,根據(jù)業(yè)務(wù)要求,技術(shù)架構(gòu)的選擇需要具備較強(qiáng)的伸縮性、開(kāi)放性和安全性。考慮到JAVAEE的特點(diǎn),平臺(tái)應(yīng)用層開(kāi)發(fā)運(yùn)行環(huán)境選擇基于JAVAEE的應(yīng)用服務(wù)器中間件平臺(tái)。

3氣象信息共享平臺(tái)數(shù)據(jù)表系統(tǒng)設(shè)計(jì)

省級(jí)氣象信息共享平臺(tái)管理的氣象數(shù)據(jù)主要包括區(qū)域自動(dòng)站數(shù)據(jù)、地面氣象觀測(cè)站數(shù)據(jù)、探空數(shù)據(jù)、加密觀測(cè)數(shù)據(jù)、農(nóng)氣數(shù)據(jù)、雷達(dá)數(shù)據(jù)和衛(wèi)星數(shù)據(jù)。其中:(1)區(qū)域自動(dòng)站采集的數(shù)據(jù)包括區(qū)站號(hào)、日期時(shí)間、風(fēng)速、風(fēng)向、雨量、氣溫、濕度和氣壓等,這些數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS傳輸?shù)轿挥谝苿?dòng)的服務(wù)器中,并存入數(shù)據(jù)庫(kù),之后再定時(shí)導(dǎo)入到省局的數(shù)據(jù)庫(kù)中;(2)地面氣象觀測(cè)站所觀測(cè)的要素比區(qū)域自動(dòng)站多,共有53個(gè)要素,但包括所有區(qū)域自動(dòng)站的觀測(cè)要素;(3)探空數(shù)據(jù)由探空?qǐng)?bào)和高空?qǐng)?bào)組成,包括PPAA、PPBB、PPCC、PPDD、TTAA、TTBB、TTCC和TTDD;(4)加密觀測(cè)數(shù)據(jù)不是按時(shí)次每日記錄的數(shù)據(jù),也沒(méi)有固定由哪些站點(diǎn)觀測(cè),因此加密觀測(cè)數(shù)據(jù)一般由用戶(hù)不定時(shí)人工上傳,且用戶(hù)上傳的加密觀測(cè)數(shù)據(jù)為文本格式(非結(jié)構(gòu)化),因此上傳之后平臺(tái)需自動(dòng)將文件中的各數(shù)據(jù)項(xiàng)解析出來(lái),存入數(shù)據(jù)表中;(5)農(nóng)氣數(shù)據(jù)包括農(nóng)氣咨詢(xún)中心內(nèi)部業(yè)務(wù)系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)產(chǎn)生的上報(bào)文件;(6)雷達(dá)入庫(kù)數(shù)據(jù)包括雷達(dá)速度強(qiáng)度圖(圖像文件)和雷達(dá)基數(shù)據(jù);(7)平臺(tái)接收衛(wèi)星系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)(圖像文件),并直接存儲(chǔ)至后臺(tái)核心存儲(chǔ)設(shè)備中;衛(wèi)星包括風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星云圖和風(fēng)云三號(hào)衛(wèi)星數(shù)據(jù),其中入庫(kù)數(shù)據(jù)為風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星云圖(圖像文件)和風(fēng)云三號(hào)衛(wèi)星觀測(cè)原始數(shù)據(jù)及圖像文件。為了實(shí)現(xiàn)上述氣象數(shù)據(jù)的管理,平臺(tái)主要系統(tǒng)設(shè)計(jì)以下數(shù)據(jù)表(限于篇幅,此處僅列出表名):等值面配色信息表、等值面表、行政區(qū)劃表、農(nóng)氣AB報(bào)表(保存農(nóng)氣報(bào)的基本觀測(cè)數(shù)據(jù)信息)、農(nóng)氣AB報(bào)作物表(保存農(nóng)氣報(bào)的作物生長(zhǎng)信息)、農(nóng)氣AB報(bào)災(zāi)害表(保存農(nóng)氣報(bào)的災(zāi)害信息)、負(fù)氧離子觀測(cè)數(shù)據(jù)表、區(qū)域自動(dòng)站降水分鐘數(shù)據(jù)表、自動(dòng)氣象站觀測(cè)數(shù)據(jù)表、自動(dòng)站侯數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表、自動(dòng)站旬統(tǒng)計(jì)表、自動(dòng)站日要素統(tǒng)計(jì)表、自動(dòng)站日風(fēng)表、自動(dòng)站數(shù)據(jù)報(bào)監(jiān)控表、自動(dòng)站月統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表、micaps結(jié)構(gòu)的探空?qǐng)?bào)數(shù)據(jù)表、探空?qǐng)?bào)基本信息表、等值線(xiàn)圖片信息表、雷達(dá)回波圖信息表、衛(wèi)星云圖信息表、土壤水分觀測(cè)數(shù)據(jù)表、土壤水分月統(tǒng)計(jì)表、臺(tái)站基本參數(shù)表、氣象臺(tái)站類(lèi)型表、臺(tái)站類(lèi)型表和能見(jiàn)度觀測(cè)數(shù)據(jù)表。

4氣象信息共享平臺(tái)功能系統(tǒng)設(shè)計(jì)

結(jié)合氣象信息共享的業(yè)務(wù)需求,平臺(tái)整體由氣象數(shù)據(jù)應(yīng)用、數(shù)據(jù)入庫(kù)管理、臺(tái)站管理和系統(tǒng)管理四大模塊構(gòu)成。其具體功能劃分如圖2所示。

4.1氣象數(shù)據(jù)應(yīng)用模塊該模塊是整個(gè)氣象信息共享平臺(tái)的核心部分,主要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)站數(shù)據(jù)、基本氣象要素、農(nóng)氣數(shù)據(jù)、雷達(dá)回波圖、衛(wèi)星云圖數(shù)據(jù)、土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)、人工地面觀測(cè)數(shù)據(jù)和探空數(shù)據(jù)的查詢(xún)、分析和統(tǒng)計(jì)。其核心可歸納為數(shù)據(jù)查詢(xún)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、WebGIS展示和數(shù)據(jù)下載。(1)數(shù)據(jù)查詢(xún)。數(shù)據(jù)查詢(xún)?yōu)閿?shù)據(jù)應(yīng)用的主要方式,包括自動(dòng)站數(shù)據(jù)、區(qū)域自動(dòng)站數(shù)據(jù)、土壤濕度觀測(cè)數(shù)據(jù)、能見(jiàn)度觀測(cè)數(shù)據(jù)和負(fù)氧離子觀測(cè)數(shù)據(jù)的查詢(xún)。可以根據(jù)選擇的站點(diǎn)、時(shí)次、時(shí)段、要素(可選多要素),以表格形式顯示查詢(xún)結(jié)果;同時(shí)實(shí)現(xiàn)表格行列可自定義、查詢(xún)結(jié)果可打印、查詢(xún)結(jié)果可生成TXT文件供用戶(hù)下載、查詢(xún)結(jié)果可導(dǎo)出為EXCEL文件等功能。(2)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。可統(tǒng)計(jì)和查詢(xún)?nèi)我鈺r(shí)段內(nèi)某要素的平均值、該時(shí)段內(nèi)極大值和極小值;統(tǒng)計(jì)時(shí)支持站點(diǎn)可選、時(shí)次可選和要素可選,站點(diǎn)為單站、多站,時(shí)次為單一時(shí)次、連續(xù)時(shí)次;可統(tǒng)計(jì)和查詢(xún)?nèi)我鈺r(shí)段內(nèi)單站氣象要素值,提供曲線(xiàn)圖。(3)WebGIS展示。采用開(kāi)源WebGIS平臺(tái),在“自動(dòng)站圖集”的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)基本的地圖操作功能,包括地圖放大、縮小、察看全圖等;實(shí)現(xiàn)自動(dòng)站點(diǎn)空間定位及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢(xún)顯示(氣溫分布圖、降雨分布圖、風(fēng)力分布圖、綜合信息圖、氣象要素按數(shù)值大小繪制全省分布的色塊圖等)。(4)數(shù)據(jù)下載。選擇任意時(shí)次/連續(xù)時(shí)次、任意站點(diǎn)、任意觀測(cè)項(xiàng)目數(shù)據(jù)后,生成文本文件,供用戶(hù)下載。

4.2數(shù)據(jù)入庫(kù)管理包括入庫(kù)參數(shù)配置和日志管理兩個(gè)子模塊,實(shí)現(xiàn)本應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的表、字段對(duì)應(yīng)信息的配置,以及相關(guān)數(shù)據(jù)操作的日志管理功能。

4.3臺(tái)站管理實(shí)現(xiàn)臺(tái)站類(lèi)型管理和臺(tái)站基本信息管理。

4.4系統(tǒng)管理實(shí)現(xiàn)平臺(tái)內(nèi)的用戶(hù)管理、用戶(hù)類(lèi)型管理,組織結(jié)構(gòu)管理,權(quán)限管理和日志管理等工作;該模塊具有自主功能,能根據(jù)增加的欄目或功能將管理內(nèi)容自動(dòng)添加到管理系統(tǒng)中;能夠?qū)崿F(xiàn)所有欄目和功能的權(quán)限指定,具有自動(dòng)和自主增加權(quán)限功能;能夠?qū)γ款?lèi)氣象數(shù)據(jù)的每個(gè)要素或字段指定瀏覽/下載/修改/添加/刪除等控制權(quán)限;能夠進(jìn)行用戶(hù)級(jí)別設(shè)置,可自定義不同級(jí)別,每個(gè)級(jí)別能劃分不同權(quán)限;能夠?qū)Σ煌脩?hù)根據(jù)需要進(jìn)行不同級(jí)別指定,能對(duì)同一用戶(hù)同時(shí)指定不同級(jí)別,能對(duì)用戶(hù)單獨(dú)添加某種權(quán)限;能夠?qū)γ總€(gè)管理模塊根據(jù)不同內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)指定,如日志管理可劃分為系統(tǒng)日志、用戶(hù)日志、管理日志、數(shù)據(jù)日志和權(quán)限日志等。

篇（4）

步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路(見(jiàn)圖3)主要由細(xì)分電路、驅(qū)動(dòng)控制芯片和光耦隔離電路組成。步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角位移和輸入的脈沖數(shù)目要求嚴(yán)格成正比。如果按照整步的工作方式，會(huì)受到步進(jìn)電機(jī)振動(dòng)大、噪聲大等影響;運(yùn)用細(xì)分，不僅可使振動(dòng)和噪聲減小，且可以減小步進(jìn)電機(jī)誤動(dòng)作產(chǎn)生的平臺(tái)傾斜度偏移，從而減小激光定位的誤差;并且，細(xì)分?jǐn)?shù)取得越高，在遠(yuǎn)端產(chǎn)生的偏移量越小。為了使步進(jìn)電機(jī)工作的誤差盡可能的小，本設(shè)計(jì)中驅(qū)動(dòng)電路采用高細(xì)分步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片THB6128。圖3中，M1、M2、M3端為細(xì)分的設(shè)定端，根據(jù)這3端所提供的高低電平的不同，有1、1/2、1/4、1/8、1/16、1/32、1/64、1/128多種細(xì)分可選，當(dāng)三端全為高電平時(shí)，細(xì)分為128。CW/CCW端為電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制端，CW/CCW為低電平時(shí)，電機(jī)正轉(zhuǎn);反之，電機(jī)反轉(zhuǎn)。ST/VCC端為低電平時(shí)，THB6128進(jìn)入待機(jī)，功耗極低。另外，為了防止對(duì)電源或?qū)Φ囟搪罚撔酒瑑?nèi)置溫度保護(hù)及過(guò)流電路。驅(qū)動(dòng)芯片與單片機(jī)相連的端口均采用光耦隔離，U8、U10、U11為光耦隔離，防止電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路與單片機(jī)控制電路產(chǎn)生干擾;LED可以直觀顯示隔離控制的通斷。

1.2激光旋轉(zhuǎn)控制電路設(shè)計(jì)

激光發(fā)射電路主要由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、激光發(fā)射控制電路、光耦隔離電路及細(xì)分電路構(gòu)成，如圖4所示。激光發(fā)射器控制電路主要完成控制激光發(fā)射器發(fā)射和轉(zhuǎn)動(dòng)，保證其發(fā)射的激光能實(shí)時(shí)完成激光接收靶跟蹤，使農(nóng)田平地機(jī)被實(shí)時(shí)控制。由單片機(jī)輸出的激光發(fā)射器發(fā)射信號(hào)通過(guò)光耦隔離電路后輸入激光發(fā)射器控制電路。其中，JG為單片機(jī)P46端口的控制輸出端，U17為電路的光耦隔離器。激光發(fā)射器的旋轉(zhuǎn)由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路控制，由單片機(jī)輸出信號(hào)控制THB6128的使能、脈沖及方向端從而控制激光發(fā)射器的旋轉(zhuǎn)。

1.3電源電路設(shè)計(jì)

電路選擇采用簡(jiǎn)單高效電源芯片LM2576，該穩(wěn)壓器是單片集成電路，能實(shí)現(xiàn)熱關(guān)斷和電流限制保護(hù)，能驅(qū)動(dòng)3A負(fù)載。控制核心的電源設(shè)計(jì)如圖5所示。在直流電源輸入端加入TVS瞬變電壓抑制二極管PK6E22A，該二極管能在收到反向瞬態(tài)高能量沖擊時(shí)，迅速將兩極間的高阻抗變?yōu)榈妥杩梗瑫r(shí)吸收高達(dá)數(shù)千瓦的浪涌功率，有效地保護(hù)電子電路中的電子元器件免受浪涌脈沖的破壞［4］。為了防止功率地跟信號(hào)地之間的互相干擾，在電源電路設(shè)計(jì)中，功率地和信號(hào)地之間加入了電感L2進(jìn)行隔離。

2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

由于農(nóng)田平地機(jī)激光發(fā)射平臺(tái)調(diào)平控制系統(tǒng)的工作環(huán)境的惡劣性，易對(duì)數(shù)據(jù)的采集造成干擾，再加上傾角傳感器自身存在的溫度漂移等，會(huì)加大傾角數(shù)據(jù)采集的誤差。因此，對(duì)傾角傳感器采集的數(shù)據(jù)時(shí)，先采用基于限幅濾波法和遞推算術(shù)平均值濾波算法相結(jié)合的復(fù)合濾波法算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理［5］，接著采用角度偏移與溫度變化的三次曲線(xiàn)對(duì)傾角傳感器溫度漂移進(jìn)行補(bǔ)償，提高數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性［6］。另外，由于步進(jìn)電機(jī)的非線(xiàn)性特征，對(duì)其非線(xiàn)性參數(shù)進(jìn)行整定較困難，而常規(guī)的PID算法由于參數(shù)整定過(guò)程繁瑣，實(shí)施起來(lái)較復(fù)雜，并且在越接近預(yù)設(shè)的目標(biāo)值時(shí)，越容易產(chǎn)生超調(diào)而抖動(dòng)，影響其控制效果的進(jìn)一步提高。因此，采用基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID算法控制器對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制，能保證步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的響應(yīng)性能提升，響應(yīng)時(shí)間縮短，動(dòng)態(tài)性能、自適應(yīng)性和魯棒性更佳。系統(tǒng)總體流程圖，如圖6所示。系統(tǒng)初始化后，首先進(jìn)行傾角數(shù)據(jù)采集，系統(tǒng)采集當(dāng)前的平臺(tái)的傾角數(shù)據(jù)后，經(jīng)過(guò)濾波和補(bǔ)償處理，直接交給單片機(jī)進(jìn)行判斷:如果到達(dá)調(diào)平的預(yù)設(shè)值，則結(jié)束。沒(méi)到達(dá)預(yù)設(shè)值的話(huà)，如果是大于預(yù)設(shè)值，則電機(jī)正轉(zhuǎn)，控制平臺(tái)支腿進(jìn)行相應(yīng)的伸縮調(diào)整平臺(tái)的傾斜度，再重新進(jìn)行數(shù)據(jù)采集;如果小于預(yù)設(shè)值，則電機(jī)反轉(zhuǎn)，控制平臺(tái)支腿進(jìn)行相應(yīng)的伸縮調(diào)整平臺(tái)的傾斜度，再重新進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。如此反復(fù)進(jìn)行平臺(tái)調(diào)整，直至達(dá)到預(yù)定的平臺(tái)傾斜度為止。

3試驗(yàn)分析

本文設(shè)計(jì)的農(nóng)田平地機(jī)激光發(fā)射平臺(tái)調(diào)平控制系統(tǒng)主要是為提高農(nóng)田平地機(jī)的雙激光源定位系統(tǒng)的精度做準(zhǔn)備，在雙激光源定位系統(tǒng)中發(fā)揮重要的作用。而整個(gè)調(diào)平過(guò)程中，由于傾角傳感器和調(diào)平電機(jī)的特性，此控制系統(tǒng)主要受溫度影響。所以，本試驗(yàn)在激光發(fā)射器校準(zhǔn)完成后，設(shè)計(jì)了在加入基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制方法對(duì)電機(jī)控制，并在不同溫度環(huán)境下的試驗(yàn)。將調(diào)整平臺(tái)置于不同的溫度環(huán)境中，同時(shí)讓激光器支座處于允許的任意傾斜角度狀態(tài)，分別測(cè)試支座在大傾角(20°～30°)和小傾角(10°左右)狀態(tài)下系統(tǒng)調(diào)整的可靠性。

1)13℃時(shí)，大角度調(diào)平試驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖7所示。

2)13℃時(shí)，小角度調(diào)平試驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖8所示。由圖7、圖8可知，采用基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制調(diào)平時(shí)，在農(nóng)平地過(guò)程中調(diào)平過(guò)程的前期，調(diào)平速度快，當(dāng)角度越接近目標(biāo)角度時(shí)，速度明顯減慢;若達(dá)到調(diào)平要求的預(yù)設(shè)精度值0．03°時(shí)，調(diào)平停止;而且在調(diào)平過(guò)程中很少出現(xiàn)超調(diào)和振蕩，當(dāng)傾斜角度較小時(shí)，調(diào)平完成的時(shí)間相對(duì)較短。

3)25℃，大角度調(diào)平試驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖9所示。

4)25℃，小角度調(diào)平試驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖10所示。由圖9和10可知，當(dāng)溫度變化時(shí)，平臺(tái)大傾斜角度和小傾斜角度的調(diào)平規(guī)律與圖7和8相似。這說(shuō)明經(jīng)過(guò)加入基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制方法后此系統(tǒng)受溫度影響不大。

篇（5）

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多新的科學(xué)領(lǐng)域相繼涌現(xiàn)，其中微米/納米技術(shù)就是諸多領(lǐng)域中引人注目的一項(xiàng)前沿技術(shù)。20世紀(jì)90年代以來(lái)，繼微米/納米技術(shù)成功應(yīng)用于大規(guī)模集成電路制作后，以集成電路工藝和微機(jī)械加工工藝為基礎(chǔ)的各種微傳感器和微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）脫穎而出，平均年增長(zhǎng)率達(dá)到30%。微機(jī)械陀螺是其中的一個(gè)重要組成部分。目前，世界各個(gè)先進(jìn)工業(yè)國(guó)家都十分重視對(duì)MMG的研究及開(kāi)發(fā)，投入了大量人力物力，低精度的產(chǎn)品已經(jīng)問(wèn)世，正在向高精度發(fā)展。

1微機(jī)械振動(dòng)陀螺儀的簡(jiǎn)要工作原理

陀螺系統(tǒng)組成見(jiàn)圖1，它由敏感元件、驅(qū)動(dòng)電路、檢測(cè)電路和力反饋電路等組成。在梳狀靜電驅(qū)動(dòng)器的差動(dòng)電路上分別施加帶有直流偏置但相位相反的交流電壓，由于交變的靜電驅(qū)動(dòng)力矩的作用，質(zhì)量片在平行于襯底的平面內(nèi)產(chǎn)生繞驅(qū)動(dòng)軸Z軸的簡(jiǎn)諧角振動(dòng)。當(dāng)在振動(dòng)平面內(nèi)沿垂直于檢測(cè)軸的方向（X方向）有空間角速度Ω輸入時(shí)，在哥氏力的作用下，檢測(cè)質(zhì)量片便繞檢測(cè)軸（Y軸）上下振動(dòng)。這種振動(dòng)幅度非常小，可以由位于質(zhì)量片下方、淀積在襯底上的電容極板檢測(cè)，并通過(guò)電荷放大器、相敏檢波電路和解調(diào)電路進(jìn)行處理，得到與空間角速度成正比的電壓信號(hào)。

在科研及加工過(guò)程中，一個(gè)重要的內(nèi)容就是檢測(cè)陀螺儀的特性，如工作狀態(tài)諧振頻率、帶寬增益、Q值等，于是就提出了微機(jī)械慣性傳感器檢測(cè)平臺(tái)的研制任務(wù)。根據(jù)陀螺儀的工作原理，整個(gè)儀器包括兩大部分：驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生部分和表頭的輸出信號(hào)檢測(cè)部分。驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生部分對(duì)待測(cè)的慣性傳感器給予適當(dāng)?shù)尿?qū)勸信號(hào)，使傳感器處于工作狀態(tài)。信號(hào)檢測(cè)部分要求檢測(cè)出微小電容變化，經(jīng)過(guò)放大、解調(diào)處理后，將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量采集到PC機(jī)中，分析輸出信號(hào)，以確定慣性表的特性。

2微電容檢測(cè)技術(shù)

在MMG檢測(cè)技術(shù)中，利用電容傳感器敏感試驗(yàn)質(zhì)量片在哥氏力作用下的振動(dòng)角位移，獲取輸入角速率信號(hào)。由于陀螺儀的尺寸微小，為了得到10°/h的中等精度，要求電容測(cè)量分辨率達(dá)到（0.01×10-15）～(1×10-18)法拉。因此，對(duì)于微機(jī)械加速度計(jì)和向機(jī)械陀螺儀來(lái)說(shuō)，檢測(cè)試驗(yàn)質(zhì)量和基片之間的電容變化是一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。目前在MMG中采用的微電容檢測(cè)方案有三種：開(kāi)關(guān)電容前在MMG中采用的微電容檢測(cè)方案有三種：開(kāi)關(guān)電容電路、單位增益放大電路和電荷放大電路。

2.1開(kāi)關(guān)電容電路

其基本原理是利用電容的充放電將未知電容變化轉(zhuǎn)換為電壓輸出。該測(cè)量電路包括一個(gè)電荷放大器、一個(gè)采樣保持電路以及控制開(kāi)關(guān)的時(shí)序，如圖2所示。

在測(cè)量過(guò)程中，先將未知電容（C1、C2）充電至已知電壓Vref，然后讓其放電。充、放電過(guò)程由一定時(shí)序控制，不斷重復(fù)，使未知電容總處于動(dòng)態(tài)的充放電過(guò)程。C1、C2連續(xù)地放電，電流脈沖經(jīng)過(guò)電荷放大器轉(zhuǎn)換為電壓。再經(jīng)過(guò)采樣保持器，得到輸出Vc。將公式ΔC=2C0·x/d0代入，可得電容檢測(cè)電路的傳遞函數(shù)為：

Vc/x=-[2VrefC0/Cfd0]

2.2單位增益放大器電路

AD公司與U.C.Berkeley聯(lián)合開(kāi)發(fā)的ADXL50（5g的微機(jī)械加速度計(jì)）采用了單位增益放大電路。

圖3是單位增益放大器的等效電路。圖3中，Cp為分布電容，Cgs為前置級(jí)輸入電容，Rgs為輸入電阻。當(dāng)載波頻率在放大器的通頻帶以?xún)?nèi)時(shí)，前置級(jí)輸入電阻可忽略不計(jì)。由圖3可午，前置級(jí)有用信號(hào)輸出為：

（Vs-Vout）jω（C0+ΔC）+(-Vs-Vout)jω（C0-ΔC）

=Voutjω(Cp+Cgs)+Vout/Rgs

Rgs∞

Vout=(2ΔC/2C0+Cp+Cgs)Vs

分布電容Cp約為10pF，

輸入電容Cgs約為1～10pF，一般都大于傳感器標(biāo)稱(chēng)電容C0(1pF左右)。可以看出，它們的存在都極大地降低了電容檢測(cè)靈敏度。要提高電路靈敏度，就必須消除Cp、Cgs的影響，通常采用的措施等電位屏蔽。

2.3電荷放大器電路

電荷放大器電路如圖4所示。它采用具有低輸入阻抗的反相輸入運(yùn)算放大器。其中Cp表示分布電容，Cf為標(biāo)準(zhǔn)反饋電容，Rf用來(lái)為放大器提供直流通道，保持電路正常工作。應(yīng)選取Rf，使時(shí)間常數(shù)RfCf遠(yuǎn)大于載波周期，以避免輸出波形畸變。但Rf過(guò)大為今后電路集成帶來(lái)不便。可以使用小阻值的電阻組成T型網(wǎng)絡(luò)，替代大阻值電阻。

若運(yùn)算放大器具有足夠的開(kāi)環(huán)增益，反相輸入端為很好的虛地，那么，兩輸入端點(diǎn)之間的電位差為零。因此，反相輸入端對(duì)地的分布電容Cp和放大器的輸入電容Cgs對(duì)電路測(cè)量不會(huì)造成影響。電荷放大電路相對(duì)于單位增益放大電路來(lái)說(shuō)，結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單，不需考慮等電位屏蔽問(wèn)題；只需將雜散電容的影響轉(zhuǎn)化為對(duì)地的分布電容，即進(jìn)行合理的對(duì)地屏蔽，就能獲得較好的效果。

盡管在電荷放大電路中，可以忽略掉輸入電容及反相輸入端對(duì)地的分布電容，但是在檢測(cè)微小電容變化時(shí)，輸出還是有很大的衰。這是由放大器輸入輸出端分布電容Cio造成的。當(dāng)載波電壓頻率大于1/（2πRfCf）和小于放大器的截止頻率時(shí)，輸出電壓Vout應(yīng)該表示為：

Vout=-[(C1-C2)/（Cio+Cf）]Vs=-[(2ΔC)/Cio+Cf]]Vs

3檢測(cè)平臺(tái)的系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理

該系統(tǒng)的工作原理如圖5所示。對(duì)慣性傳感器施以適當(dāng)?shù)募?lì)信號(hào)后，傳感器的動(dòng)片即處于振動(dòng)狀態(tài)，上下極板間的電容發(fā)生周期變化，采用電荷放大器電路將該信號(hào)提取出來(lái)，經(jīng)交流放大、解調(diào)后通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換變成數(shù)字量采集到微機(jī)中，觀察傳感器的輸出響應(yīng)，為下一步利用軟件方法分析微機(jī)械慣性傳感器的時(shí)域、頻域特性打下基礎(chǔ)。

3.1激勵(lì)信號(hào)發(fā)生器

根據(jù)微機(jī)械輪式振動(dòng)陀螺儀的工作原理，最多需要4路激勵(lì)信號(hào)。激勵(lì)信號(hào)為正弦波，每?jī)陕废辔幌喾础榱藴y(cè)量陀螺儀的頻率特性，需要不斷改變激勵(lì)信號(hào)的頻率。目前不同設(shè)計(jì)的陀螺儀諧振頻率在幾百赫茲到10千赫茲之間，激勵(lì)信號(hào)也需要在這個(gè)范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。另外，陀螺儀的驅(qū)動(dòng)力矩等于驅(qū)動(dòng)信號(hào)的交流分量與直流分量的乘積，所以還要施加正或負(fù)的直流偏置，使陀螺能處于正常工作狀態(tài)。交流相位和直流偏置組合見(jiàn)表1。

表1交流相位和直流偏置組合

直流偏置：++--交流信號(hào)：+-+-

一般的RC振蕩電路生成的正弦波頻率靠改變R、C值來(lái)調(diào)節(jié)，不能連續(xù)大范圍調(diào)節(jié)。所以，設(shè)計(jì)中采用數(shù)字方法合成模擬波形，其原理見(jiàn)圖6。圖6中8254為軟件可編程計(jì)數(shù)器。其包含3個(gè)獨(dú)立的16位計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)最高頻率可達(dá)8MHz，設(shè)計(jì)中輸入3MHz的時(shí)鐘，將2個(gè)計(jì)數(shù)器串連使用，這樣可以增加頻率控制范圍。8254產(chǎn)生的方波信號(hào)作為后面并行計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)脈沖輸入。并行計(jì)數(shù)器由2片74LS161組成8位二進(jìn)制循環(huán)計(jì)數(shù)器。74LS161計(jì)數(shù)到最大值時(shí)會(huì)自動(dòng)清零，重新開(kāi)始計(jì)數(shù)，其輸出可作為E2PROM2817A的地址信號(hào)（即每個(gè)正弦周期內(nèi)采樣點(diǎn)數(shù)為256個(gè)）。2817A的數(shù)據(jù)讀取時(shí)間為150ns。設(shè)計(jì)電路時(shí)將它的片選和讀信號(hào)均設(shè)為有效，以提高數(shù)據(jù)讀取速度。D/A轉(zhuǎn)換采用DAC-08電流輸出型D/A轉(zhuǎn)換器。電路輸出時(shí)間85ns，放大器采用高速高精度運(yùn)放OP-37，同理，D/A轉(zhuǎn)換器的片選和轉(zhuǎn)換開(kāi)始信號(hào)總為有效，其輸出跟隨輸入變化，提高轉(zhuǎn)換速度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，此信號(hào)發(fā)生器完全可以生成10kHz以?xún)?nèi)可調(diào)頻的正弦波。而且使用可編程計(jì)數(shù)器8254，輸出正弦波的頻率可以用軟件方法調(diào)節(jié)。如果想輸出非正弦波形，只要修改E2PROM的數(shù)據(jù)，就可以輸出任意形狀的周期波形。

3.2低通跟蹤濾波器

數(shù)字信號(hào)發(fā)生器具有控制靈活的優(yōu)點(diǎn)，但是輸出信號(hào)不夠平滑，其中會(huì)有臺(tái)階波。在對(duì)信號(hào)要求比較高的場(chǎng)合，還需要進(jìn)行濾波。本設(shè)計(jì)中信號(hào)的頻率變化范圍很大：幾百赫茲到10千赫茲。為了進(jìn)一步提高信號(hào)質(zhì)量，采用AD633模擬乘法器構(gòu)成低通跟蹤濾波器，其原理如圖7。

通帶的截止頻率是由電壓Ec控制的，輸出是OUTPUTA，截止頻率：

fc=Ec/[(20V)πRC]

OUTPUTB處是乘法器的直接輸出端，截止頻率與RC濾波器相同：

f1=1/(2πRC)

這種濾波器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沒(méi)有開(kāi)關(guān)電容，噪聲小，一般采用數(shù)模轉(zhuǎn)換器控制Ec，控制通帶頻率也比較容易。

3.3交流放大器

微機(jī)械慣性傳感器在施加激勵(lì)信號(hào)后，即處于振動(dòng)狀態(tài)。傳感器有差動(dòng)微電容量變化C0+ΔC和C0-

ΔC。采用電荷放大器電路提取出ΔC，此電壓信號(hào)仍然很彈，需要進(jìn)一步放大處理，于是采用圖8所示的交流放大器。

交流放大器由4個(gè)放大倍數(shù)為-1、-2、-5、-10的運(yùn)算放大器級(jí)聯(lián)組成，進(jìn)一步放大被測(cè)信號(hào)，同時(shí)調(diào)整幅值以便適應(yīng)解調(diào)器的輸入。圖8中的開(kāi)關(guān)選用ADG211模擬開(kāi)關(guān)，通過(guò)控制模擬開(kāi)關(guān)的開(kāi)合，可以任意選擇某級(jí)或某幾級(jí)放大器參加工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)放大倍數(shù)正負(fù)1、2、5、10、20、50、100的整倍數(shù)調(diào)整。例如，將模擬開(kāi)關(guān)S0、S2、S8、S13閉合，其他開(kāi)關(guān)全部打開(kāi)，交流放大器的總放大器數(shù)即為：（-1）×（-2）×（-10）=-20。

3.4數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

使用計(jì)算機(jī)總線(xiàn)，與外設(shè)之間必須有接口。本系統(tǒng)采用雙端口RAM作為數(shù)據(jù)緩存。先將信號(hào)采樣并存儲(chǔ)其中，然后成組地向主機(jī)傳送，從而有效地發(fā)揮了主、從、資源的效率，且設(shè)計(jì)也相對(duì)簡(jiǎn)單。

3.4.1系統(tǒng)工作原理

系統(tǒng)基本組成原理如圖9。主要有雙端口RAM、邏輯控制模塊、A/D轉(zhuǎn)換器組、計(jì)算機(jī)接口。機(jī)通過(guò)接口啟動(dòng)邏輯控制模塊后，CPU資源向其他請(qǐng)求開(kāi)放，邏輯控制模塊發(fā)控制信號(hào)啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換器并進(jìn)行采樣，并將轉(zhuǎn)換結(jié)果存入雙端口RAM。當(dāng)RAM中的數(shù)據(jù)達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，邏輯控制模塊向計(jì)算機(jī)發(fā)出中斷請(qǐng)求。主機(jī)接到請(qǐng)求后進(jìn)入中斷服務(wù)程序，向邏輯控制模塊發(fā)出命令，決定是否繼續(xù)采樣，并將RAM內(nèi)的數(shù)據(jù)讀入內(nèi)存。

3.4.2硬件設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)使用Cypress公司的CY7C136（2k×8bit）雙端口RAM。其兩個(gè)端口都有獨(dú)立的控制信號(hào)、片選CE、輸出允許OE和讀寫(xiě)控制R/W。這組控制信號(hào)使得兩個(gè)端口可以像獨(dú)立的存儲(chǔ)器一樣使用。使用這種器件要注意當(dāng)兩個(gè)端口訪(fǎng)問(wèn)同一個(gè)單元時(shí)，有可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)讀出結(jié)果不正確。解決這個(gè)問(wèn)題的方法有兩個(gè)：一種是監(jiān)測(cè)busy信號(hào)輸出，當(dāng)檢測(cè)到busy信號(hào)有效，就使訪(fǎng)問(wèn)周期拉長(zhǎng)，這是從硬件上解決；另一種方法是軟件上保證兩個(gè)端口不同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)一個(gè)單元，即將雙端口RAM進(jìn)行分塊。本系統(tǒng)采用后者，將busy信號(hào)輸出通過(guò)上拉電阻接到電源正極。

在系統(tǒng)中，邏輯控制模塊的作用非同小可，是控制采樣、存儲(chǔ)、與計(jì)算機(jī)接口的核心。本系統(tǒng)為方便對(duì)采樣速率等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，在該模塊中采用了MCS-51單片機(jī)。這樣可以通過(guò)編程設(shè)定采樣速率。

與主機(jī)的信息交換包括：

（1）接收主機(jī)控制信號(hào)，以決定是否開(kāi)始采樣；

（2）在存儲(chǔ)區(qū)滿(mǎn)后，向主機(jī)發(fā)中斷請(qǐng)求。

本系統(tǒng)使用AT89C51的地址總線(xiàn)來(lái)選通RAM的存儲(chǔ)單元，對(duì)其進(jìn)行寫(xiě)操作，將采樣結(jié)果存入相應(yīng)的單元。

3.4.3軟件設(shè)計(jì)

篇（6）

一、平臺(tái)的軟件基礎(chǔ)

UMEP選用Tuxedo作為基礎(chǔ)軟件平臺(tái)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)和部署。Tuxedo是BEA公司的一個(gè)商品化的交易中間件軟件產(chǎn)品,從軟件最初推出至今已經(jīng)經(jīng)歷了9個(gè)版本的升級(jí)變遷,廣泛應(yīng)用于金融、電信、郵政、航空等領(lǐng)域,是業(yè)內(nèi)歷史最久、應(yīng)用最廣的中間件產(chǎn)品。

農(nóng)發(fā)行從電子聯(lián)行系統(tǒng)開(kāi)始,就引入了Tuxedo中間件產(chǎn)品,直至在綜合業(yè)務(wù)系統(tǒng)中更為全面地使用。在多年的開(kāi)發(fā)維護(hù)工作中,農(nóng)發(fā)行不僅積累了大量的經(jīng)驗(yàn),而且還培養(yǎng)了一批技術(shù)人才。選用Tuxedo作為UMEP的基礎(chǔ)軟件平臺(tái),做到核心系統(tǒng)相一致,不單單是為了減輕系統(tǒng)維護(hù)的工作量,降低系統(tǒng)故障的風(fēng)險(xiǎn),更重要的是考慮到在其基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出來(lái)的UMEP,可以具備較高的可靠性、通用性、安全性和可擴(kuò)展性。

二、平臺(tái)的總體設(shè)計(jì)

根據(jù)報(bào)文交換類(lèi)業(yè)務(wù)的處理流程,UMEP在總體的邏輯結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)為三層:前置機(jī)接口層、通訊平臺(tái)層和核心服務(wù)層。其結(jié)構(gòu)圖如下:

外接系統(tǒng)匯入的報(bào)文,由前置機(jī)通過(guò)外接系統(tǒng)提供的接口API(應(yīng)用程序接口)獲取后,發(fā)送至UMEP,再轉(zhuǎn)發(fā)至核心服務(wù)進(jìn)行業(yè)務(wù)處理。行內(nèi)系統(tǒng)匯出的報(bào)文,由核心系統(tǒng)發(fā)送至UMEP,再轉(zhuǎn)發(fā)到前置機(jī),通過(guò)外接系統(tǒng)接口API發(fā)送給外接系統(tǒng)。前置機(jī)和UMEP的通信,以及UMEP與核心系統(tǒng)的通信,均是以Tuxedo服務(wù)調(diào)用的方式進(jìn)行的,并且使用Tuxedo的事務(wù)管理功能,保證報(bào)文傳送的準(zhǔn)確性和唯一性。

三、前置機(jī)接口層的設(shè)計(jì)

在一個(gè)外接系統(tǒng)的前置機(jī)上,一般都會(huì)部署兩套接口軟件。一套是行內(nèi)系統(tǒng)的接口軟件,功能就是通過(guò)外接系統(tǒng)API進(jìn)行報(bào)文的收發(fā)工作。另一套就是由外接系統(tǒng)提供的API接口。兩者之間是調(diào)用與被調(diào)用的關(guān)系。

為了保證行內(nèi)接口的通用性,我們把行內(nèi)接口軟件設(shè)計(jì)為兩層結(jié)構(gòu),一層是穩(wěn)定的,一層是不穩(wěn)定的。

穩(wěn)定的一層稱(chēng)之為UMEPClient,由兩個(gè)定時(shí)啟動(dòng)的守護(hù)進(jìn)程uploadMsg和downloadMsg組成,分別實(shí)現(xiàn)報(bào)文接收和報(bào)文發(fā)送的功能。之所以稱(chēng)之為穩(wěn)定的,是因?yàn)檫@兩個(gè)守護(hù)進(jìn)程可以在任何外接系統(tǒng)的前置機(jī)上使用,并不需要針對(duì)不同的外接系統(tǒng)重寫(xiě)代碼,體現(xiàn)了行內(nèi)接口的通用性。

不穩(wěn)定的一層稱(chēng)之為BranchInterfaceAPI(簡(jiǎn)稱(chēng)BIA),由一組API函數(shù)組成,以庫(kù)文件的方式提供,被UMEPClient調(diào)用。之所以稱(chēng)之為不穩(wěn)定的,是因?yàn)樗菍?duì)外接系統(tǒng)提供的API接口函數(shù)的封裝,需要針對(duì)不同的外接系統(tǒng)改寫(xiě)代碼。BIA被設(shè)計(jì)為10個(gè)API函數(shù),分別處理非實(shí)時(shí)通訊和實(shí)時(shí)通訊兩種情況:

BIA不僅封裝了外接系統(tǒng)的API函數(shù),還有一個(gè)重要的工作就是負(fù)責(zé)報(bào)文格式的轉(zhuǎn)換。不同的外接系統(tǒng),其報(bào)文的描述格式各有不同。為了行內(nèi)系統(tǒng)能夠以同樣的方式處理,就需要對(duì)報(bào)文用統(tǒng)一的格式進(jìn)行重新描述,轉(zhuǎn)換為行內(nèi)系統(tǒng)使用的標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文。同樣,行內(nèi)發(fā)出的標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文也需要由經(jīng)BIA轉(zhuǎn)換后,再發(fā)送給外接系統(tǒng)。這種將報(bào)文格式轉(zhuǎn)換功能由通信平臺(tái)實(shí)現(xiàn)改為由前置機(jī)實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)方式,不僅是實(shí)現(xiàn)UMEP通用性的需要,也是為了充分利用前置機(jī)的運(yùn)算功能,減輕通訊平臺(tái)的運(yùn)算壓力,使其集中資源處理報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)的功能,提高平臺(tái)的處理能力。

前置機(jī)接口層的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖:

在前置機(jī)端引入BIA的設(shè)計(jì)模式的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,可以最大限度地降低總行科技部門(mén)的開(kāi)發(fā)工作量。一個(gè)新系統(tǒng)的接入,總行不再需要集中開(kāi)發(fā)行內(nèi)接口軟件(全國(guó)性系統(tǒng)仍可由總行統(tǒng)一開(kāi)發(fā)),只要由分行按照UMEP的報(bào)文標(biāo)準(zhǔn)和API標(biāo)準(zhǔn),自行組織開(kāi)發(fā)一套相應(yīng)的BIA,以庫(kù)文件的方式提供給UMEP使用,然后就可以通過(guò)UMEP順利接入核心系統(tǒng)。另外由于BIA層的開(kāi)發(fā)工作并不涉及到Tuxedo技術(shù),因此對(duì)于分行而言,也降低了技術(shù)開(kāi)發(fā)的難度。同時(shí),這樣的分層設(shè)計(jì)也為分行特色業(yè)務(wù)的開(kāi)展提供了技術(shù)上的便利條件。

UMEPClient在部署之前,附帶的BIA是一個(gè)完全由空API函數(shù)編譯后獲得的庫(kù)文件。部署到前置機(jī)以后,只要將這個(gè)文件替換為相應(yīng)外接系統(tǒng)的BIA庫(kù)文件,即可完成系統(tǒng)對(duì)接功能。由此可見(jiàn),UMEPClient在前置機(jī)上的安裝部署也是相對(duì)簡(jiǎn)單靈活的。此外,由于Tuxedo的跨平臺(tái)性,可以使得我們的UMEPClient不僅可以部署在HPUX/AIX/SCOUnix/Linux等Unix或類(lèi)Unix平臺(tái)上,而且可以運(yùn)行在AS400或Windows平臺(tái)上。換句話(huà)說(shuō),無(wú)論外接系統(tǒng)前置機(jī)采用的是什么樣的操作系統(tǒng)平臺(tái),我們的UMEPClient都可以正常部署使用。這也從一個(gè)側(cè)面體現(xiàn)了UMEP的通用性。

四、通訊平臺(tái)層的設(shè)計(jì)

UMEP通訊平臺(tái)層的設(shè)計(jì),使用了Tuxedo服務(wù)程序和Tuxedo客戶(hù)端程序相結(jié)合的方式。兩個(gè)Tuxedo服務(wù)程序名為uploadMsgSvc和downloadMsgSvc,分別被前置機(jī)端UMEPClient的up-loadMsg和downloadMsg進(jìn)程調(diào)用,用于平臺(tái)的報(bào)文接收和發(fā)送。兩個(gè)Tuxedo客戶(hù)端程序名為uploadKernel和download-Kernel,是兩個(gè)定時(shí)啟動(dòng)的守護(hù)進(jìn)程,分別負(fù)責(zé)上傳平臺(tái)報(bào)文至核心系統(tǒng)和下載核心系統(tǒng)報(bào)文至平臺(tái)。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下:

在UMEP的平臺(tái)設(shè)計(jì)中,我們引入了數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容。這主要是考慮到UMEP平臺(tái)將被設(shè)計(jì)為一個(gè)擁有較高處理能力的報(bào)文交換平臺(tái)。如果單純的依靠核心服務(wù)完成業(yè)務(wù)處理后,再寫(xiě)入核心應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù),勢(shì)必會(huì)增加調(diào)用端的等待時(shí)間,影響平臺(tái)的處理效率和吞吐量。此外,使用數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)報(bào)文進(jìn)行暫存,可以減少報(bào)文傳送過(guò)程中因網(wǎng)絡(luò)通訊問(wèn)題而導(dǎo)致的報(bào)文丟失現(xiàn)象,保證報(bào)文的正確傳輸。在報(bào)文的上行過(guò)程中,平臺(tái)服務(wù)uploadMsgSvc收到前置機(jī)發(fā)來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文后,不作任何處理,直接寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)并返回,完成平臺(tái)的報(bào)文接收工作。平臺(tái)上的uploadKernel進(jìn)程啟動(dòng)后,負(fù)責(zé)從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取報(bào)文信息,并根據(jù)共享內(nèi)存中存放的XML標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文格式描述文件,將報(bào)文中的業(yè)務(wù)要素解析出來(lái),轉(zhuǎn)換為T(mén)uxe-do服務(wù)調(diào)用所需的FMLBuffer格式,再通過(guò)Tuxedo服務(wù)調(diào)用,上傳給核心系統(tǒng)完成業(yè)務(wù)處理。

在報(bào)文的下行過(guò)程中,通過(guò)平臺(tái)上定時(shí)啟動(dòng)的downloadKernel進(jìn)程,調(diào)用核心系統(tǒng)的相關(guān)服務(wù),獲取下傳報(bào)文信息,再根據(jù)XML報(bào)文格式描述文件,轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文后寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)。平臺(tái)服務(wù)downloadMsgSvc由前置機(jī)端的down-loadMsg進(jìn)程定時(shí)調(diào)用。每次調(diào)用時(shí),該服務(wù)從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取待發(fā)送的報(bào)文,返回給前置機(jī)。

行內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文的格式解析和打包是通過(guò)XML報(bào)文格式描述文件來(lái)完成的。不同外接系統(tǒng)所使用的報(bào)文集,都會(huì)用行內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)格式重新加以定義,體現(xiàn)為一個(gè)XML描述文件。這個(gè)XML文件作為BIA的一部分,由BIA的開(kāi)發(fā)者按照標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)完成后,提供給UMEP平臺(tái)使用。平臺(tái)啟動(dòng)時(shí),將裝載所有外接系統(tǒng)的XML描述文件到共享內(nèi)存中,供uploadKernel和downloadKernel處理標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文解析和打包時(shí)使用。鑒于XML強(qiáng)大的擴(kuò)展性和良好的易用性,這樣的設(shè)計(jì)必然使我們的平臺(tái)具備優(yōu)秀的報(bào)文兼容性,同樣也保證了UMEP的通用性。

五、核心服務(wù)層的設(shè)計(jì)

UMEP的核心服務(wù)層采用了面向服務(wù)的設(shè)計(jì)模式,每一種業(yè)務(wù)類(lèi)型的處理都被細(xì)化為一個(gè)或多個(gè)核心服務(wù)來(lái)完成。每個(gè)核心服務(wù)只完成某一種特定的功能,服務(wù)與服務(wù)之間的耦合關(guān)系遵循“松散”的原則。這種“松散”的耦合關(guān)系,大大的增加了核心服務(wù)的可重用性,為業(yè)務(wù)的變更和擴(kuò)展帶來(lái)巨大的靈活性和便利性。

在核心服務(wù)的,部署了一類(lèi)管理調(diào)度服務(wù),稱(chēng)為T(mén)xDispatcher。TxDis-patcher不僅能夠管理報(bào)文交換類(lèi)交易的服務(wù)請(qǐng)求,而且可以管理聯(lián)機(jī)實(shí)時(shí)交易的服務(wù)請(qǐng)求,并根據(jù)不同類(lèi)型的交易,按照事先定義好的業(yè)務(wù)處理流程,調(diào)度相應(yīng)的核心服務(wù)處理。

核心服務(wù)層的結(jié)構(gòu)示意圖如下:

在服務(wù)的調(diào)用者和核心服務(wù)之間引入TxDispatcher管理服務(wù)層,使得核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)對(duì)業(yè)務(wù)需求的變更或調(diào)整,具備快速投產(chǎn)的能力。因?yàn)樵诤诵姆?wù)具有較高可重用性的基礎(chǔ)之上,僅僅通過(guò)定制合理的業(yè)務(wù)處理流程,組合不同的核心服務(wù),就有可能完成新業(yè)務(wù)功能的開(kāi)發(fā)工作。

六、安全模塊的設(shè)計(jì)

UMEP中安全模塊的設(shè)計(jì),仍然采用原有的PKI證書(shū)模式。因?yàn)榛赑KI證書(shū)的安全技術(shù)是目前安全級(jí)別較高,并且是國(guó)家有關(guān)安全部門(mén)認(rèn)可的一種加密認(rèn)證技術(shù)。這種技術(shù)在業(yè)界被廣泛使用,也是農(nóng)發(fā)行綜合業(yè)務(wù)系統(tǒng)目前正在使用的安全技術(shù)措施之一。

在使用PKI證書(shū)的安全模式下,UMEP服務(wù)器和外接系統(tǒng)前置機(jī)均需要獲得由總行CA中心簽發(fā)的IC卡,作為自己合法身份的唯一標(biāo)識(shí)。報(bào)文上行時(shí),前置機(jī)使用自己的IC卡私鑰對(duì)報(bào)文進(jìn)行加密簽名,然后上傳UMEP服務(wù)器。UMEP服務(wù)器使用該前置機(jī)證書(shū)中的公鑰解密并核驗(yàn)簽名,確認(rèn)報(bào)文的合法性。報(bào)文下行時(shí),UMEP服務(wù)器使用自己的IC卡私鑰,對(duì)下傳報(bào)文加密簽名后發(fā)送前置機(jī)。前置機(jī)收到報(bào)文后,使用UMEP服務(wù)器的證書(shū)公鑰進(jìn)行解密并核驗(yàn)簽名,核驗(yàn)通過(guò)后再發(fā)送給外接系統(tǒng)。UMEP的安全體系結(jié)構(gòu)如下圖所示:

篇（7）

在沒(méi)有紅外探測(cè)器或其它圖像采集設(shè)備的條件下，可以先開(kāi)發(fā)基于PCI總線(xiàn)的圖像處理平臺(tái)，由計(jì)算機(jī)模擬圖像的生成并完成圖像的高速傳輸，以縮短系統(tǒng)開(kāi)發(fā)周期，使系統(tǒng)靈活、實(shí)用、便于進(jìn)行功能擴(kuò)展。采用美國(guó)TI公司的新一代高性能浮點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器TMS320C6701（以下簡(jiǎn)稱(chēng)C6701）研制了實(shí)時(shí)圖像識(shí)別與跟蹤處理平臺(tái)，利用不變矩進(jìn)行圖像識(shí)別，采用質(zhì)心跟蹤方案，獲得了很好的實(shí)驗(yàn)效果。充分發(fā)揮了C6701強(qiáng)大的數(shù)字信號(hào)處理能力，并為后續(xù)的研究提供了很好的軟硬件平臺(tái)基礎(chǔ)。

1C6701數(shù)字信號(hào)處理器簡(jiǎn)介

C6701芯片內(nèi)有8個(gè)并行處理單元，分為相同的兩組。采用甚長(zhǎng)指令字VLIW結(jié)構(gòu)，使C6701成為高性能的數(shù)字信號(hào)處理芯片。其單指令字長(zhǎng)為32b，8個(gè)指令組成一個(gè)指令包，總字長(zhǎng)為256b。芯片內(nèi)部設(shè)置了專(zhuān)門(mén)的指令分配模塊，可以將每個(gè)256b指令包同時(shí)分配到8個(gè)處理單元，8個(gè)單元可同時(shí)運(yùn)行。芯片的最高時(shí)鐘頻率達(dá)到167MHz，此時(shí)浮點(diǎn)運(yùn)算處理能力可達(dá)到1GFLOPS。外部存儲(chǔ)器接口EMIF支持8／16／32b數(shù)據(jù)寬度的各種類(lèi)型的同步、異步存儲(chǔ)器,便于系統(tǒng)擴(kuò)展。C6701片內(nèi)有64KB的數(shù)據(jù)RAM和64KB的程序RAM；片外存儲(chǔ)空間分為4個(gè)區(qū)（CE0、CE1、CE2、CE3）；有4個(gè)相互獨(dú)立的可編程DMA通道，還有第五個(gè)DMA通道可與HPI接口。

2PCI9054的主要特點(diǎn)及應(yīng)用

PCI09054是美國(guó)PLX公司生產(chǎn)的一種32b33MHz的PCI總線(xiàn)主控I／O加速器。采用先進(jìn)的PLX流水線(xiàn)結(jié)構(gòu)；符合PCI本地總線(xiàn)規(guī)范2．2版，突發(fā)傳輸速率達(dá)到132MB／s；本地總線(xiàn)復(fù)用／非復(fù)用的32b地址／數(shù)據(jù)線(xiàn)，有M、J、C三種工作模式，但C模式的數(shù)據(jù)和地址總線(xiàn)是非復(fù)用的；支持8b、16b、32b設(shè)備和存儲(chǔ)設(shè)備，本地總線(xiàn)操作速率高達(dá)50MHz；內(nèi)部有6種可編程的FIFO，可實(shí)現(xiàn)零等待的突發(fā)傳輸及本地總線(xiàn)時(shí)鐘和PCI總線(xiàn)時(shí)鐘的異步操作，支持主模式、從模式和DMA傳輸模式。PCI9054是一種性?xún)r(jià)比高的PCI橋接芯片。

圖1給出了PCI總線(xiàn)接口連接圖，使用2K的ST93CS56串行EEPROM作為PCI9054的配置芯片，圖中雙口RAM可設(shè)計(jì)成32b、16b或8b。PLX9054工作在C模式下。本地總線(xiàn)晶振為30MHz，經(jīng)過(guò)測(cè)試PLX9054工作在從模式單字節(jié)讀寫(xiě)的情況下，本地總線(xiàn)速度已達(dá)12MB／s。根據(jù)實(shí)際圖像傳輸需要（圖像大小為256×256，深度為8b的灰度圖像）幀頻為25幀／s，已經(jīng)滿(mǎn)足需要。為了再提高傳輸速度，PLX9054可以開(kāi)發(fā)成突發(fā)或DMA傳輸方式。使用CPLD(Xilinx的XC95108)完成PCI9054到雙口RAM的譯碼電路，本地地址空間可尋址大小為1MB，1MB的本地地址空間映射為地址00000000H～000fffffH,PCI總線(xiàn)的地址空間（計(jì)算機(jī)自動(dòng)分配）為ef100000H～ef1fffffH，同時(shí)要求PCI基址空間2（對(duì)應(yīng)寄存器PCIBAR2）映射到本地地址空間0(對(duì)應(yīng)寄存器LAS0BA()即LAS0RR寄存器設(shè)為fff00000H,LAS0BA寄存器設(shè)為00000001H。其中，LAS0BA的最低位置成“1”，表示PCI直接從模式訪(fǎng)問(wèn)本地地址空間0，使能譯碼；寫(xiě)“0”則禁止使能。PCIBAR2的值為ef100000H。

圖2圖像處理系統(tǒng)硬件框圖

利用WinDriver6．01驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)工具生成PCI圖像傳輸卡的WDM驅(qū)動(dòng)程序代碼，用VisualC＋＋6．0編寫(xiě)應(yīng)用程序，完成圖像處理版與PC機(jī)之間的高速率的圖像序列傳輸。

3圖像處理板硬件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)硬件框圖如圖2所示。圖像處理板以DSPC6701為核心，C6701主要負(fù)責(zé)圖像處理，包括對(duì)目標(biāo)的識(shí)別和跟蹤，并給出最終的跟蹤角誤差。源圖像通過(guò)PCI接口卡傳入圖像處理板的兩片雙口RAM，兩片雙口RAM采用乒乓式存儲(chǔ)。即為了保證圖像處理的實(shí)時(shí)性，當(dāng)一片RAM接收數(shù)據(jù)時(shí)，另一片RAM為DSP提供圖像處理的數(shù)據(jù)。SDRAM用作DSPRAM的擴(kuò)展，存儲(chǔ)圖像處理的中間結(jié)果。圖像處理后的方位與俯仰角度數(shù)據(jù)通過(guò)82C52轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)，再經(jīng)DS8921轉(zhuǎn)換成RS－422電平，送給系統(tǒng)的后續(xù)電路。

FPGA選用Altera公司的APEXEP20K200,完成整個(gè)圖像處理板的譯碼邏輯，并承擔(dān)部分圖像處理功能。APEXEP20K200門(mén)數(shù)為20萬(wàn)門(mén)，采用串行配置時(shí)必須使用兩片EPC2。FPGA配置在C6701的CE0空間。FLASH選用4Mb的AM29LV040，用作DSPBootLoader加載程序時(shí)的8bROM，只能配置在CE1空間，因?yàn)镃6701只有CE1空間可以與8b／16b的“窄存儲(chǔ)器”接口。SDRAM的容量為4M×32b，配置在CE2空間。兩片雙口RAM為CY7C028V，容量為64K×16b，都配置在CE3空間，地址分別譯為0x03000000和0x03040000。C6701的BOOTMODE[4:0]＝01101,即存儲(chǔ)器映射方式為MAP1、8bitROM加載、地址0處的存儲(chǔ)器對(duì)應(yīng)為DSP內(nèi)部程序RAM。

4軟件算法

圖像由計(jì)算機(jī)經(jīng)PCI卡傳到圖像處理板的雙口RAM后，DSP對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理，包括圖像校正、圖像濾波，之后進(jìn)行圖像分割和識(shí)別。當(dāng)識(shí)別出目標(biāo)時(shí)設(shè)置跟蹤波門(mén)，則后續(xù)圖像序列在波門(mén)內(nèi)進(jìn)行跟蹤。本系統(tǒng)識(shí)別的目標(biāo)為高空飛行的飛機(jī)圖像，采用的識(shí)別算法要求具有平移、旋轉(zhuǎn)和比例的識(shí)別特征不變性，同時(shí)要求跟蹤速度快。

4.1圖像分割

圖像分割的目的是將圖像目標(biāo)和背景分割開(kāi)來(lái)，從而知道目標(biāo)的大致位置。目前已有各種各樣的方法，其中簡(jiǎn)單有效的方法是直方圖分割法中的最大距離法（類(lèi)間方差門(mén)限法）。它的基本思想是：在直方圖取值范圍內(nèi)，任一灰度級(jí)可將直方圖分為左右兩部分，如果這兩部分的灰度均值與總體的灰度均值相距最大，則該灰度級(jí)就取為分割門(mén)限。這種分割技術(shù)可由如下公式描述：

D(l′)＝{[λ(l'''')-μPo(l'''')]2}/Po(l'''')[1-Po(l'''')](1)

式中,，Pl為灰度l級(jí)處的概率。分割的準(zhǔn)則是將D(l′)為最大值的灰度級(jí)l′作為圖像分割的門(mén)限值。圖像中凡是灰度值大于分割門(mén)限的像點(diǎn)，均認(rèn)為是背景中的點(diǎn)；反之，則認(rèn)為是潛在目標(biāo)區(qū)域中的點(diǎn)。這種分割方法可以精確地找到分割門(mén)限，提取目標(biāo)。

4．2圖像識(shí)別

圖像經(jīng)過(guò)分割后，接下來(lái)就要對(duì)目標(biāo)圖像識(shí)別。實(shí)現(xiàn)目標(biāo)識(shí)別技術(shù)的關(guān)鍵是如何利用一組特征參數(shù)對(duì)區(qū)域的本質(zhì)特征進(jìn)行有效的描述。適當(dāng)?shù)剡x擇特征是很重要的，因?yàn)樵谧R(shí)別目標(biāo)時(shí)它是唯一的依據(jù)。圖像的識(shí)別特征有各種各樣的描述，如目標(biāo)形狀、大小、統(tǒng)計(jì)分布等。這里使用仿射矩不變量和分散度特征來(lái)識(shí)別目標(biāo)，取得了較好的效果。

對(duì)于經(jīng)過(guò)分割（二值）處理的數(shù)字圖像f(x,y)，可以定義（p＋q）階矩：

mpq＝∑XpYqf(x,y)（2）

式中,p,q＝0，1，3……

f(x,y)的（p＋q）階中心矩可用下式表示：

μ＝∑（X－X）p(Y－Y)qf(x,y)（3）

式中,X＝m10／m00,Y＝m01／m00,即(X,Y)為目標(biāo)區(qū)域灰度質(zhì)心。

f(x,y)惟一地確定一個(gè)矩序列{mpq}，反之，矩序列{mpq}也唯一確定f(x,y)。在此利用公式（4）的5個(gè)幾何矩不變量[4]，再加上分散度特征一起代入目標(biāo)匹配公式[2]進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別。

φ1＝η20＋η02

φ2＝(η20－η02)2＋4η211

φ3＝η20η022－η（4）

φ4＝(η30－3η12)2＋(3η－η03)2

φ5＝(η30＋η12)2＋(η＋η03)2

其中,ηpq＝μpq／(μ00)(p＋q＋2)／2。

此5個(gè)不變矩對(duì)目標(biāo)區(qū)域的平移(T)、旋轉(zhuǎn)(R)和區(qū)域的比例大小(S)保持不變。

4．3目標(biāo)跟蹤與軌跡預(yù)測(cè)

識(shí)別出目標(biāo)后，根據(jù)目標(biāo)確定跟蹤波門(mén)大小，在跟蹤波門(mén)內(nèi)進(jìn)行跟蹤，波門(mén)的大小采用自適應(yīng)設(shè)置。常用的跟蹤算法有波門(mén)跟蹤、圖像匹配跟蹤和多模跟蹤算法，考慮到背景較簡(jiǎn)單，采用基于公式（1）的質(zhì)心跟蹤方案。把波門(mén)的中心G(xG,yG)和目標(biāo)質(zhì)心T(xT,yT)的偏差作為跟蹤誤差，通過(guò)RS－422接口輸出給后續(xù)處理板來(lái)實(shí)時(shí)進(jìn)行跟蹤。

在跟蹤過(guò)程中，目標(biāo)的位置按照自身的運(yùn)動(dòng)方式不斷變化著，同時(shí)目標(biāo)也會(huì)出現(xiàn)被遮擋的情況。此時(shí)，需要對(duì)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行預(yù)測(cè)，可以采用基于最小二乘法的綜合預(yù)測(cè)器來(lái)預(yù)測(cè)[2]，認(rèn)為目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡可以是直線(xiàn)和二次曲線(xiàn)的某種組合。即

f(k＋1)＝Wfl(k＋1)＋(1－W)fq(k＋1)（5）

式中，fl(·）為線(xiàn)性預(yù)測(cè)器；fq(·）為平方預(yù)測(cè)器，W為權(quán)函數(shù)（0≤W≤1）。

篇（8）

2資源庫(kù)建設(shè)

資源庫(kù)建設(shè)是校園網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)的基礎(chǔ)。資源庫(kù)的建設(shè)過(guò)程分為三步走：首先研究分析使用對(duì)象的需求，分析我院的培養(yǎng)目標(biāo)和發(fā)展方向，對(duì)現(xiàn)有的信息化環(huán)境進(jìn)行評(píng)估，明確硬件條件是否能夠滿(mǎn)足資源庫(kù)建設(shè)的要求；其次，在明確需求的基礎(chǔ)之上，搜集資源庫(kù)建設(shè)中的各項(xiàng)具體目標(biāo)，包括應(yīng)用和管理兩個(gè)方面的內(nèi)容；再次，做好校園網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)的實(shí)施環(huán)節(jié)步驟。

1）材料準(zhǔn)備。

資源庫(kù)的材料準(zhǔn)備是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要不斷地積累和沉淀，材料的準(zhǔn)備可以將有效資料整理后，上傳至服務(wù)器，方便師生在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行備課、制作課件、教學(xué)和電子閱讀，同時(shí)也有助于學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)或?qū)W習(xí)小組協(xié)作學(xué)習(xí)和研究問(wèn)題。①文檔材料。文檔材料主要包括電子版的教學(xué)案例、圖片、照片、裝飾圖、背景圖、按鈕等等。針對(duì)藝術(shù)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)特點(diǎn)，準(zhǔn)備相關(guān)文字資料。為教師制作電子教案、備課、教學(xué)研究等提供電子化的服務(wù)手段。②音頻、視頻資料。藝術(shù)類(lèi)院校的動(dòng)畫(huà)專(zhuān)業(yè)、設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)和影視專(zhuān)業(yè)對(duì)資源庫(kù)的音頻、視頻內(nèi)容要求較高，在設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)時(shí)，要注意硬件支持條件。其中，資源庫(kù)中要提供大量的經(jīng)典影視片段、實(shí)驗(yàn)、動(dòng)畫(huà)、歌曲、特效聲音、網(wǎng)絡(luò)課程等等。為學(xué)生選擇網(wǎng)絡(luò)課程的學(xué)習(xí)提供教學(xué)輔助手段，學(xué)生可以在課下自主選擇感興趣的課程及內(nèi)容，不僅提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，也豐富了學(xué)生的業(yè)余時(shí)間，為校園文化建設(shè)提供支撐。

2）搭建環(huán)境。

校園網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)搭建主要包含兩個(gè)層次，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備硬件及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)層面為基礎(chǔ)，搭建網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用平臺(tái)。網(wǎng)絡(luò)的硬件平臺(tái)和技術(shù)平臺(tái)作為組成校園網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的基礎(chǔ)，要遵循經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性、先進(jìn)性和成熟性，可靠性和穩(wěn)定性等原則，采用校園網(wǎng)絡(luò)核心層，匯聚層和接入層的三層網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。采用千兆主干網(wǎng)絡(luò)，百兆接入網(wǎng)絡(luò)，使用國(guó)內(nèi)高端網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，包含計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、防火墻、入侵檢測(cè)、身份認(rèn)證等網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)體系，雙出口帶寬保障網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定接入運(yùn)行。

3）網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)平臺(tái)。

網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)平臺(tái)將相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)和信息管理系統(tǒng)統(tǒng)一整合，形成完善高效地管理模式，提高使用頻率和應(yīng)用效果。

①教學(xué)資源系統(tǒng)。

建設(shè)校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源系統(tǒng)平臺(tái)，是校園信息平臺(tái)的主要內(nèi)容之一，教學(xué)資源占據(jù)校園網(wǎng)絡(luò)資源的主要地位。網(wǎng)絡(luò)課程：通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)將教學(xué)內(nèi)容復(fù)制到網(wǎng)絡(luò)上，實(shí)現(xiàn)輔教學(xué)，擴(kuò)展知識(shí)的受眾面，搜集優(yōu)秀課程的教案、課件及相關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容，供校園用戶(hù)使用，也可以將部分課程內(nèi)容放置到互聯(lián)網(wǎng)上，方便學(xué)生溝通和自主學(xué)習(xí)。學(xué)生作品：為保證教學(xué)資源的示范作用，在教學(xué)資源庫(kù)中，搜集學(xué)生作品，學(xué)生的優(yōu)秀作品進(jìn)行定期展示和更新，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性，對(duì)于藝術(shù)類(lèi)院校的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，學(xué)生的作品內(nèi)容較多，可以采用電子相冊(cè)等方式，將學(xué)生的作品長(zhǎng)期保留，為學(xué)生后期步入社會(huì)提供學(xué)習(xí)期間的佐證材料。學(xué)生論壇：校園內(nèi)學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中進(jìn)行交流，通過(guò)設(shè)定不同的主題或模塊，引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)興趣形成學(xué)習(xí)小組，促進(jìn)學(xué)生的交流，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。學(xué)習(xí)資源：提供類(lèi)型豐富的學(xué)習(xí)相關(guān)資源，其中可以包含國(guó)內(nèi)外電影、動(dòng)畫(huà)、話(huà)劇、服裝、美術(shù)等其他可搜集的各類(lèi)型資源，豐富網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的資源儲(chǔ)備和類(lèi)型。擴(kuò)展學(xué)生的文化視野，使他們?cè)跇I(yè)余時(shí)間有大量的業(yè)余文化生活，提高學(xué)生對(duì)各類(lèi)文化的了解和興趣。

②視頻點(diǎn)播系統(tǒng)。

視頻點(diǎn)播系統(tǒng)主要包含課程內(nèi)容和非課程內(nèi)容。課程內(nèi)容建設(shè)主要包含：優(yōu)秀學(xué)校優(yōu)秀教師的公開(kāi)課、國(guó)家及省級(jí)的公共課資源、校內(nèi)優(yōu)秀教師教學(xué)資源，采用剪輯視頻形式，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中親臨其境，感同身受，與同步現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)達(dá)到基本一致的學(xué)習(xí)效果。非課程內(nèi)容建設(shè)主要包含：學(xué)生課程以外，完成作業(yè)時(shí)擴(kuò)展學(xué)習(xí)內(nèi)容的相關(guān)視頻內(nèi)容。國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀公開(kāi)課、與專(zhuān)業(yè)相關(guān)的優(yōu)秀作品集，社科文類(lèi)優(yōu)秀視頻等等。此類(lèi)內(nèi)容建設(shè)涉及面廣、內(nèi)容多，根據(jù)學(xué)院的專(zhuān)業(yè)設(shè)置選擇部分內(nèi)容進(jìn)行建設(shè)。

③電子閱覽系統(tǒng)。

電子閱覽內(nèi)容以計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為基礎(chǔ)，將電子類(lèi)型的文獻(xiàn)閱覽、咨詢(xún)、培訓(xùn)和服務(wù)為一體構(gòu)建的現(xiàn)代化多功能閱覽室。為學(xué)生提供統(tǒng)一上網(wǎng)進(jìn)行資料搜集和學(xué)習(xí)的地方，其中包含的數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容，為學(xué)生免費(fèi)使用，為學(xué)生的科學(xué)研究提供平臺(tái)和場(chǎng)所，有助于提高學(xué)生的科學(xué)研究能力。

篇（9）

2加強(qiáng)對(duì)學(xué)習(xí)者的分析研究

學(xué)生構(gòu)成學(xué)校的主體，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)一定要符合學(xué)生的特征，即從學(xué)生的年紀(jì)、性別、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、學(xué)習(xí)現(xiàn)狀、學(xué)習(xí)能力等各個(gè)方面進(jìn)行考察研究，仔細(xì)、深入地結(jié)合每個(gè)學(xué)生的具體實(shí)際情況進(jìn)行總體的平臺(tái)設(shè)計(jì)。對(duì)于課堂所教授的課程更應(yīng)該如此，同時(shí)要加強(qiáng)學(xué)生進(jìn)行信息檢索、資料搜集的能力，讓他們更好的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)操作，熟悉網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的流程，才能最大限度的激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，發(fā)揮他們的最大才能，大幅度的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)。

3提高教師信息化技能水平

老師是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的主體，老師如果什么都不會(huì)操作的話(huà)又談何去教授學(xué)生知識(shí)？因此，老師應(yīng)該加強(qiáng)自身的計(jì)算機(jī)水平，學(xué)習(xí)關(guān)于網(wǎng)絡(luò)操作的相關(guān)知識(shí)，定期進(jìn)行培訓(xùn)，這樣既有利于教師自身的提高，也有助于學(xué)校教學(xué)質(zhì)量的提高。比如，在對(duì)老師進(jìn)行的信息化培訓(xùn)上可以有：多媒體的處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的知識(shí)等，在進(jìn)行培訓(xùn)的過(guò)程中，老師能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)教學(xué)有了一個(gè)更加全面的了解，能夠及時(shí)提出問(wèn)題，解決問(wèn)題，發(fā)揮老師作為教學(xué)主體的作用，促進(jìn)平臺(tái)設(shè)計(jì)的完善。

4增強(qiáng)教師運(yùn)用及建設(shè)教學(xué)平臺(tái)的積極性

教師通常通過(guò)政績(jī)考核和科研項(xiàng)目從而獲得晉升的機(jī)會(huì)，而網(wǎng)絡(luò)教學(xué)這一方面卻沒(méi)有如此大的誘惑，因此，大多數(shù)的教師對(duì)于這一方面不感興趣或者說(shuō)是根本不關(guān)心，因此，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)得不到快速的發(fā)展。針對(duì)這一現(xiàn)象，我們應(yīng)該采取一些措施來(lái)提高教師對(duì)于構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的積極性。比如出臺(tái)相關(guān)政策，給予教師在研究網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)構(gòu)建的經(jīng)費(fèi)支持，以及獎(jiǎng)勵(lì)政策，最為評(píng)優(yōu)的條件等等，都能夠有效的促進(jìn)教師運(yùn)用、設(shè)計(jì)平臺(tái)的積極性，從而更好地發(fā)揮平臺(tái)的使用，在使用與研究中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，逐漸提升網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)水平。

5應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的不足提出的建議

加大對(duì)高校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的資金投入，使對(duì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的研究有足夠的資金支持，同時(shí)提供具有專(zhuān)業(yè)知識(shí)的足夠多的技術(shù)人員進(jìn)行管理，確保網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)能夠滿(mǎn)足大多數(shù)教師、生的使用。其次，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的真實(shí)性和可行性。

篇（10）

系統(tǒng)管理是維護(hù)設(shè)備管理中的核心，主要包括用戶(hù)查詢(xún)、用戶(hù)密碼修改兩個(gè)模塊。在系統(tǒng)管理中的用戶(hù)查詢(xún)模塊可以實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶(hù)名以及密碼的查詢(xún)功能。用戶(hù)密碼修改模塊是為了保障用戶(hù)在使用設(shè)備過(guò)程中的安全性，用戶(hù)可以隨時(shí)修改用戶(hù)密碼。

1．2設(shè)備管理

基于Android平臺(tái)的維護(hù)設(shè)備管理系統(tǒng)，其設(shè)備管理是整個(gè)系統(tǒng)中的主體，用戶(hù)在使用設(shè)備的時(shí)候，設(shè)備管理接受用戶(hù)的信息、將信息還原，數(shù)據(jù)信息分析，再將信息轉(zhuǎn)入到接收端。設(shè)備管理主要包括設(shè)備入庫(kù)、數(shù)據(jù)查詢(xún)、設(shè)備出庫(kù)、設(shè)備狀態(tài)查詢(xún)，在設(shè)備管理中，其管理質(zhì)量的好壞與管理水平的高低直接體現(xiàn)了維護(hù)設(shè)備管理系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量，因此在整個(gè)管理系統(tǒng)中有著重大作用和地位。

1．3系統(tǒng)服務(wù)

系統(tǒng)服務(wù)主要是針對(duì)用戶(hù)對(duì)于維護(hù)設(shè)備在使用過(guò)程中不清楚的地方，為用戶(hù)解疑答惑的一項(xiàng)服務(wù)，同樣系統(tǒng)服務(wù)也是整個(gè)管理系統(tǒng)中必不可少的一部分，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，做好系統(tǒng)服務(wù)管理設(shè)計(jì)，可以有效地贏得市場(chǎng)，提高設(shè)備的綜合競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。

2．基于Android平臺(tái)的維護(hù)設(shè)備管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)

2．1登陸模塊的實(shí)現(xiàn)

登陸模塊包括了用戶(hù)的用戶(hù)名和用戶(hù)密碼，而當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)放性使得用戶(hù)在登陸的時(shí)候會(huì)存在一定安全風(fēng)險(xiǎn)。為了系統(tǒng)的使用安全，使用系統(tǒng)之前必須輸入合法的用戶(hù)名和密碼進(jìn)行登陸。同時(shí)維護(hù)設(shè)備管理系統(tǒng)后臺(tái)對(duì)用戶(hù)名以及密碼進(jìn)行確認(rèn)，只有合法的用戶(hù)才可以使用系統(tǒng)。登陸模塊主要由．Java文件和．xml文件組成，．Java文件中主要是登陸的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，而．xml文件實(shí)現(xiàn)了登陸模塊的布局。當(dāng)用戶(hù)進(jìn)入到系統(tǒng)程序后，系統(tǒng)窗口會(huì)彈出登陸界面，登陸界面顯示用戶(hù)名和登陸密碼，當(dāng)用戶(hù)輸入應(yīng)戶(hù)名和密碼后，系統(tǒng)會(huì)通過(guò)SQlite訪(fǎng)問(wèn)本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，檢查用戶(hù)名以及密碼的正確性，只有用戶(hù)輸入合法的用戶(hù)名和正確的密碼，用戶(hù)才可以進(jìn)入系統(tǒng)，享受更好的服務(wù)。

2．2主界面的實(shí)現(xiàn)

當(dāng)用戶(hù)登錄成功后就會(huì)進(jìn)入到主界面，在主界面當(dāng)中，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行模塊歸類(lèi)，主界面主要包括系統(tǒng)管理、設(shè)備管理、系統(tǒng)服務(wù)以及退出四部分，主界面簡(jiǎn)單明了，在這里用戶(hù)可以有選擇性地進(jìn)行點(diǎn)擊，從而滿(mǎn)足了用戶(hù)的需求。

2．3系統(tǒng)管理的實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)管理主要是針對(duì)用戶(hù)，滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。等用戶(hù)進(jìn)入到主界面后，當(dāng)用戶(hù)選擇系統(tǒng)管理模塊，基于Android平臺(tái)的維護(hù)設(shè)備管理系統(tǒng)就會(huì)彈出一個(gè)窗口，在窗口中顯示了用戶(hù)查詢(xún)、用戶(hù)密碼修改兩大功能，用戶(hù)可以根據(jù)自己的需要選擇相應(yīng)的服務(wù)。點(diǎn)擊用戶(hù)查詢(xún)按鈕，系統(tǒng)會(huì)通過(guò)SQlite訪(fǎng)問(wèn)本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，將用戶(hù)的相關(guān)信息顯示出來(lái)，點(diǎn)擊用戶(hù)密碼修改按鈕，系統(tǒng)會(huì)彈出一個(gè)修改密碼的窗口，用戶(hù)只要輸入新的密碼就可以完成密碼的修改。

2．4設(shè)備管理的實(shí)現(xiàn)

設(shè)備管理功能是整個(gè)系統(tǒng)的核心模塊，在此模塊中，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的存取以及查詢(xún)等功能。基于Android平臺(tái)的維護(hù)設(shè)備管理系統(tǒng)，當(dāng)用戶(hù)進(jìn)入到設(shè)備管理模塊后，該模塊通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)，將設(shè)備的相關(guān)信息呈現(xiàn)出來(lái)，同時(shí)用戶(hù)在此模塊中可以輸入設(shè)備的入庫(kù)信息，將設(shè)備入庫(kù)信息

2．5系統(tǒng)服務(wù)的實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)服務(wù)主要是為了方便用戶(hù)使用系統(tǒng)的時(shí)候能夠清楚系統(tǒng)的各項(xiàng)功能，在此模塊中，設(shè)立兩大板塊，第一板塊是系統(tǒng)簡(jiǎn)介，讓用戶(hù)可以對(duì)系統(tǒng)有初步的了解，第二板塊就是系統(tǒng)公告，在系統(tǒng)公告中，用戶(hù)可以看到系統(tǒng)最新的公告信息，便于用戶(hù)的正確使用。

2．6數(shù)據(jù)庫(kù)的建立

基于Android平臺(tái)的維護(hù)設(shè)備管理系統(tǒng)，為了方便數(shù)據(jù)庫(kù)的管理，本系統(tǒng)采用MYSQL數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理，數(shù)據(jù)庫(kù)不僅可以存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)，而且轉(zhuǎn)變成用戶(hù)所需要的各種數(shù)據(jù)管理的方式也在不斷發(fā)展。在數(shù)據(jù)庫(kù)中，下載數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件，在維護(hù)設(shè)備管理系統(tǒng)中建立屬于系統(tǒng)管理的數(shù)據(jù)庫(kù)，定義自己的圖、表、存儲(chǔ)過(guò)程。維護(hù)設(shè)備管理系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫(kù)占據(jù)著重要的地位，在當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展的時(shí)代，基于Android平臺(tái)開(kāi)發(fā)的維護(hù)設(shè)備的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，在設(shè)備信息管理中，數(shù)據(jù)量大，利用數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)設(shè)備的各項(xiàng)配置，可以有效提高系統(tǒng)性能，滿(mǎn)足現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的需求。

篇（11）

多跳自組織網(wǎng)絡(luò)（Adhocnetwork）由多個(gè)獨(dú)立的具有路由（交換）功能的用戶(hù)通信終湍組成。網(wǎng)絡(luò)中的相鄰終端可直接建立端到端的通信鏈路；非相鄰終端罎可動(dòng)態(tài)地搜索路由，數(shù)據(jù)包借助其他終端轉(zhuǎn)發(fā)，以多跳方式傳遞至索路由，數(shù)據(jù)包借助其他終端轉(zhuǎn)發(fā)，以多跳方式傳遞至最終的目的終端。在自組織網(wǎng)絡(luò)中，無(wú)線(xiàn)信道環(huán)境的快速變化及終端的移動(dòng)性造成了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不斷變化。因此，如何搜索、維護(hù)有效的路由成為自組織網(wǎng)絡(luò)研究中的難點(diǎn)問(wèn)題。近年來(lái)，研究者提出了多種路由協(xié)議草案，如DSR、AODV、SAR等，其性能的評(píng)估數(shù)據(jù)基本上利用網(wǎng)絡(luò)模塊軟件如OPNet、NS-2/GloMoSim等仿真得到。由于仿真軟件中采用的無(wú)線(xiàn)信道、終端分布、終端運(yùn)動(dòng)等模型與真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境相比均有一定的簡(jiǎn)化，所以在自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)入實(shí)現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用之前，構(gòu)建實(shí)際的Adhoc網(wǎng)絡(luò)硬件測(cè)試平臺(tái)對(duì)其各層次的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議算法設(shè)計(jì)進(jìn)行性能測(cè)評(píng)是十分必要的。但現(xiàn)有的各種無(wú)線(xiàn)終端均不支持任何自組織路由協(xié)議。

本文設(shè)計(jì)并實(shí)際建立了一個(gè)無(wú)線(xiàn)自組織網(wǎng)絡(luò)測(cè)試平臺(tái)系統(tǒng)TATbed。通過(guò)加載相應(yīng)的底層驅(qū)動(dòng)及測(cè)試系統(tǒng)軟件，使得配有無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡的普通PC機(jī)成為獨(dú)立的自組織網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際終端；測(cè)試平臺(tái)對(duì)各種路由算法協(xié)議提供了統(tǒng)一的模塊接口，設(shè)定相應(yīng)的路由算法和測(cè)試參數(shù)蝗，即可通過(guò)檢測(cè)各個(gè)終端間的數(shù)據(jù)傳輸狀況，得到此路由算法的實(shí)際性能的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。同時(shí)，測(cè)試平臺(tái)可兼容各種無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡標(biāo)準(zhǔn)，如IEEE802.11系列、HiperLan系列等。目前TATbed測(cè)試平臺(tái)已經(jīng)集成了多種AdHoc網(wǎng)絡(luò)的專(zhuān)有路由算法協(xié)議，AODV、DSR、SAR、FSR、ZRP等，并可真實(shí)地再現(xiàn)Adhoc網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用所處的實(shí)際環(huán)境（包括終端的移動(dòng)性與客觀信道的實(shí)際情況），為研究Adhoc網(wǎng)絡(luò)在多種環(huán)境下的性能與特點(diǎn)提供可操作平臺(tái)，對(duì)進(jìn)一步研究Adhoc網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和其各層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議算法設(shè)計(jì)的測(cè)試、評(píng)估、優(yōu)化更具有參考價(jià)值。

本文結(jié)構(gòu)如下，第一節(jié)介紹測(cè)試平臺(tái)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，第二節(jié)介紹系統(tǒng)的關(guān)鍵模塊設(shè)計(jì)，第三節(jié)介紹其實(shí)際應(yīng)用和總結(jié)。

1平臺(tái)結(jié)構(gòu)

TATbed無(wú)線(xiàn)自組織網(wǎng)絡(luò)測(cè)試平臺(tái)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是開(kāi)發(fā)支持多種Adhoc網(wǎng)絡(luò)路由算法協(xié)議的測(cè)試終端以構(gòu)建實(shí)際的Adhoc測(cè)試網(wǎng)絡(luò)，并通過(guò)檢測(cè)各個(gè)終端間的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程對(duì)自組織網(wǎng)絡(luò)的各種實(shí)測(cè)性能指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、評(píng)估。

TATbed測(cè)試平臺(tái)由一定數(shù)量的獨(dú)立的自組織網(wǎng)絡(luò)終端構(gòu)成。在實(shí)際平臺(tái)設(shè)計(jì)中，在配有無(wú)線(xiàn)網(wǎng)瞳的PC機(jī)（筆記本電腦）基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了支持多種路由算法協(xié)議的自組織網(wǎng)絡(luò)終端，每個(gè)終端依據(jù)設(shè)定的路由算法協(xié)議自行組建Adhoc網(wǎng)絡(luò)并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。圖1為T(mén)ATbed平臺(tái)的實(shí)際測(cè)試示意圖。

TATbed測(cè)試平臺(tái)的軟件系統(tǒng)包括傳輸任何生成器、終端處理器和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)器三部分。

在測(cè)試開(kāi)始前，傳輸任務(wù)生成器將根據(jù)設(shè)置的測(cè)試參數(shù)，生成每個(gè)終端的起始傳輸任務(wù)列表，以精確地控制測(cè)試過(guò)程網(wǎng)絡(luò)的傳輸負(fù)荷。在傳輸任務(wù)列表中定義了整個(gè)測(cè)試過(guò)程中每組數(shù)據(jù)包的源發(fā)出節(jié)點(diǎn)、最終目的節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)包數(shù)量、發(fā)出時(shí)間。

測(cè)試開(kāi)始后，每個(gè)終端上的終端處理器將讀取其對(duì)應(yīng)的傳輸任務(wù)列表，在規(guī)定的時(shí)間進(jìn)入發(fā)數(shù)據(jù)包流程，處理需要發(fā)出的數(shù)據(jù)包，同時(shí)監(jiān)聽(tīng)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡接收到的數(shù)據(jù)包并進(jìn)行相應(yīng)的處理。在測(cè)試過(guò)程中，終端軟件模塊記錄下本節(jié)點(diǎn)收到和發(fā)出的每個(gè)包的信息，包括收（發(fā)）時(shí)間、包頭信息、包長(zhǎng)度等。

測(cè)試結(jié)束后，根據(jù)本次測(cè)試的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的起始傳輸任務(wù)列表和每個(gè)終端在測(cè)試過(guò)程保存的收發(fā)包記錄，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)器統(tǒng)計(jì)分析、計(jì)算出相應(yīng)的測(cè)試指標(biāo)，包括網(wǎng)絡(luò)容限、節(jié)點(diǎn)平均吞吐量、數(shù)據(jù)包成功傳輸率、數(shù)據(jù)包平均傳輸延時(shí)、延時(shí)抖動(dòng)、數(shù)據(jù)包傳輸路徑平均跳數(shù)、系統(tǒng)路由開(kāi)銷(xiāo)等。

2自組織網(wǎng)絡(luò)測(cè)試終端設(shè)計(jì)

由于現(xiàn)有的各種通信終端設(shè)備均不支持任何自組織網(wǎng)絡(luò)中由算法協(xié)議，因此開(kāi)發(fā)自組織網(wǎng)絡(luò)測(cè)試終端成為整個(gè)測(cè)試平臺(tái)構(gòu)建的關(guān)鍵。在TATbed測(cè)試平臺(tái)中，通過(guò)在裝備了無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡的PC機(jī)上安裝終端處理器，使其支持多種自組織網(wǎng)絡(luò)的路由算法協(xié)議，成為實(shí)際自組織網(wǎng)絡(luò)中的終端。

在現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)PC機(jī)系統(tǒng)下，網(wǎng)絡(luò)層采用IP協(xié)議，終端之間的連接地址的標(biāo)識(shí)來(lái)判別，應(yīng)用層的傳輸任務(wù)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)打包處理后直接交無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡發(fā)送，并且只有當(dāng)數(shù)據(jù)包的源節(jié)點(diǎn)和目的邛樹(shù)熊處于相互無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)時(shí)，才能成功發(fā)送IP數(shù)據(jù)包，終端本身并不支持任何路由功能。在TATbed測(cè)試平臺(tái)系統(tǒng)中，終端的MAC層和網(wǎng)絡(luò)層之間加載了自行開(kāi)發(fā)的驅(qū)動(dòng)模塊，以支持無(wú)線(xiàn)自組織網(wǎng)絡(luò)中的多跳傳輸，形成個(gè)虛擬的傳輸鏈路，為普通數(shù)據(jù)包的發(fā)送提供傳輸路由，如圖2所示。

終端處理器在Windows操作系統(tǒng)提供的NDIS（NetworkDriverInterfaceSpecification，網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序接口規(guī)范）層基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)，包括底層接口驅(qū)動(dòng)、路由算法模塊和數(shù)據(jù)包的監(jiān)聽(tīng)記錄三部分。其結(jié)構(gòu)如圖3所示。

為測(cè)評(píng)各種不同路由算法協(xié)議的性能，終端處理器中的接口驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)為一個(gè)自定義的標(biāo)準(zhǔn)路由算法接口。該接口將各種路由算法協(xié)議完成的尋找路由、確定路由民系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層完成的其他功能，包括與上下層之間的傳遞、包頭內(nèi)容的填寫(xiě)等工作分離，使得路由算法協(xié)議成為需要嵌入的單獨(dú)子模塊。不同的路由算法協(xié)議只需要遵循接口定義編寫(xiě)相應(yīng)的子模塊即可。目前，TATbed測(cè)試平臺(tái)系統(tǒng)可支持AODV、DSR、SAR、WRP、Fisheye、CBRP、ZRP等多種自組織網(wǎng)絡(luò)路由算法的測(cè)試、評(píng)估。同時(shí)，由于終端處理器接口驅(qū)動(dòng)中載在NDIS層上，使得測(cè)試平臺(tái)對(duì)MAC層協(xié)議透明，因此測(cè)試平臺(tái)可根據(jù)測(cè)試需要選用各種基于不同傳輸標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡。目前系統(tǒng)中選用了基于IEEE802.11b標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)卡進(jìn)行測(cè)試。

為支持多跳的數(shù)據(jù)傳輸，測(cè)試系統(tǒng)中所傳遞的數(shù)據(jù)包的包頭在標(biāo)準(zhǔn)的Ethernet-MAC包頭基礎(chǔ)上進(jìn)行了擴(kuò)展，加入了路由算法協(xié)議中規(guī)定的類(lèi)型信息和路徑信息，如圖4所示。

圖4