基于机群技术的水中目标特性与背景特性信息系统设计

　　0 引言

　　基于机群和并行处理技术的水中目标与环境特性信息管理及综合处理系统,主要功能是对水中军用目标与背景环境特性信息进行科学管理、综合统计分析,为进行多种物理场数据处理、特征提取及特性模拟仿真提供高性能的软硬件计算资源和安全保密条件,从而实现试验信息共享,并可在此平台上开发出有应用价值的军用模块化产品,为国防基础科研及海军装备的信息化服务。

　　1 系统总体设计

　　系统从功能上划分为信息管理分系统、数据综合处理分系统、辅助分系统三大类。

　　1.1 管理分系统

　　对多种水中军用目标的多种物理场信息(如目标回声、噪声、磁场、水压场、红外、光等)进行科学安全化管理;数据内容涵盖水中目标的原始数据、特性数据、物理及数学模型;数据类型分为多种采集设备录制的不同格式的二进制数据、文本数据及视频、声音等多媒体数据。系统可进行大容量数据存储和备份,多媒体信息检索、特性统计、原始数据回放,与其他信号处理软件可实现实时互联。

　　1.2 综合处理分系统

　　1)综合处理通用软件

　　该软件含处理平台、通用分析处理软件等。可为各专项研究提供数据分析处理平台及高性能计算资源,如LMS CADA-X通用噪声信号处理软件平台、Dadisp信号处理软件、回声建模软件等。

　　2)目标特性数据应用分析预报处理软件

　　该软件包括多种目标的综合统计特性信息,可给出某类目标的特性全貌、背景环境参数信息、武器装备参数信息;水中目标特性综合统计分析软件;水中目标特性应用效果分析预报及演示软件。该系统可外接大屏幕演示输出设备。

　　1.3 辅助分系统

　　辅助分系统包括机房监控系统、机房环境安全保密保障系统,可实时收集机房环境重要安全数据,有效保障机房设备和数据的安全可靠。系统总体框图如图1所示。其中管理子系统、综合处理子系统为整个系统的核心部分,是大量数据及处理软件的存放和运行的系统。

　　在硬件方面,采用服务器/客户机网络结构,通过核心交换机实现用户端与数据处理服务器之间的数据交换,其中,服务器部分采用4台多通道小型机组成的机群,可实现大数据量并行处理运算;数据存储方案采用光纤存储局域网(SAN)存储的架构:由光纤接口交换机实现光纤存储服务器与数据处理服务器之间的数据交换。考虑到存储系统的关键性和安全性,我们采用了全冗余架构,整个存储链路都是全冗余的,从HBA卡到光纤交换机再到磁盘阵列的控制器等。并且为了保证关键数据的万无一失,方案还设计了备份系统,通过备份软件、备份服务器和备份磁带库,经过一定的备份机制的设定,可以对数据进行完全或者增量备份。