设计模式在测控通信构件设计中的应用

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1、第31卷第6期2012年12月飞行器测控学报JournalofSpacecraftTT＆CTechnologyV01．31No．6Dec．2012设计模式在测控通信构件设计中的应用。李晓伟，徐冰霖，张银发，王宏博(西安卫星测控中心·西安·710043)摘要：为了有效缩短开发周期并提高软件质量，必须提升测控软件的复用性和可扩展性。针对实际通信软件开发中的僵化性问题，提出了使用设计模式进行构件化设计的思路。结合具体通信应用完成了可扩展通信构件的分解和设计，测控协议的更改周期从传统开发方式的数月缩减为几个工作日，测控软件的维护成本得以大幅降低。通过对通信构件搭建过程的逐步介绍可以看出，设计模式

2、是大规模构件化结构设计的基础，能够解决航天测控软件中常见的突出问题。关键词：设计模式；通信规程；桥模式；基于构件中图分类号：V556：TP311．52文献标志码：A文章编号：1674—5620(2012)06一0063一05ApplicationofDesignPatternsinCommunicationComponentsofTT＆CSystemsLIXiaowei，XUBinglin，ZHANGYinfa，WANGHongbo(Xi’anSatelliteControlCenter，Xi’an710043)Abstract：Thereusabilityandexpansibilit

3、yofTT&C(Telemetry，TrackingandCommand)softwareshouldbeen—hancedtoshortentheperiodofsoftwaredevelopmentandmaintenance．Anapproachusingbuildingcomponentsindesignpatternsisproposedtoovercometherigidityofcommunicationsoftware．Decompositionanddesignofex—pandablecommunicationcomponentsisimplementedwithac

4、tualcommunicationapplications．Asaresultofapplica—tionoftheproposeddesignpatterns，theperiodformodificationofTT＆+Cprotocolsisshortenedfromseveralmonthstoafewdays．Thisgreatlylowersthecostofsoftwaremaintenance．1tisshownthatdesignpatternsarethefoundationof1arge—scalestructuraldesignofcommunicationcomp

5、onentsandtheysolvenumerousoutstandingprob一1emsinspacecraftTT＆Csoftware．Keywords：designpatterns；communicationprotoc01s；bridgepattern；component—based通信模块是航天测控系统的核心组成部分，是构成任何大型分布式系统的基础模块，其设计优劣直接影响测控系统的整体性能。测控通信模块具有以下特点：1)通信模块是所属系统同外部系统进行信息交互的门户，偏于底层并牵涉硬件和软件2个层面多个知识点，不易接触和理解；2)通信领域发展悠久，各种通信技术层出不穷，如X．

6、25、CCP(通信控制处理协议)、TCP／IP(传输控制协议／互联网协议)、RPc(远程过程调用协议)、消息中间件，等等；3)测控系统通信领域也有自身发展特点，当前正是航天测控网由专网模式转向网络模式的转型期，牵涉到双平面、测控协议、多种通道并行传输等技术革新。通过运用设计模式梳理并抽象出通用的通信构件和通信原型，对于应对各种需求变化，提高测控软件质量，避免重复劳动具有深远意义。1测控通信基本介绍1．1基本概念在通信协议分层的概念中，通常包括协议地址和操作系统2种重要边界[1]。协议地址边界偏重于软件层面，将操作系统和应用程序分开；操作系统边界偏重于硬件层面，将高级地址和低级地址分开。由

7、此应用系统被划分为应用层、通道层和硬件层3个通信层次，每个层次又可划分为更细的概念层次，每个概念层次涵盖多种协议和技术。计算机通信层次的具体内容[11如表1所示。*收稿日期：2012一08—15；修回日期：2012一09—14第一作者简介：李晓伟(1979一)，男，工程师，硕士，主要研究方向为计算机软件应用、航天测控总体；E—mail：Jinglelxw@163．com64飞行器测控学报第31卷表l计算机通信层次和具体技术Tab．1