AST3實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、AST3是計(jì)劃部署在南極昆侖站的三臺(tái)施密特天文望遠(yuǎn)鏡，用于在南極極夜進(jìn)行無人職守觀測及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理分析，是南極科考的重要部分。AST3的第一架望遠(yuǎn)鏡及其數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)將于2011年南極科考時(shí)隨“雪龍?zhí)枴边\(yùn)抵南極昆侖站并投入使用。由于南極地理位置及氣候條件的特殊性，目前還不具備為越冬觀測配備專門觀測人員的條件；同時(shí)，望遠(yuǎn)鏡在4個(gè)月左右的觀測中會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)無法全部經(jīng)衛(wèi)星傳回遠(yuǎn)程進(jìn)行處理，因此要求AST3具有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理分析的能

2、力。
　　 本文針對(duì)課題中一系列關(guān)鍵問題展開了深入的研究，提出了一套系統(tǒng)的解決方案，為無人職守條件下測光流程自動(dòng)化、系統(tǒng)高可靠性及數(shù)據(jù)處理的實(shí)時(shí)性提供了必要的支持。在流程整合及自動(dòng)化管理方面，采用了基于Linux平臺(tái)守護(hù)進(jìn)程服務(wù)的設(shè)計(jì)方案：通過監(jiān)聽文件系統(tǒng)事件，自動(dòng)觸發(fā)測光流程，并在執(zhí)行過程中對(duì)流程進(jìn)行有效監(jiān)控，同時(shí)保存必要的日志信息以備后續(xù)檢查。在可靠性保障方面，本文設(shè)計(jì)了一套基于“自治計(jì)算”的多級(jí)保障模型，即在系統(tǒng)的各個(gè)層面

3、分別提供有針對(duì)性的保障。從最基本的進(jìn)程級(jí)監(jiān)控、工作流監(jiān)控到守護(hù)進(jìn)程交叉保護(hù)、局域網(wǎng)多處理計(jì)算機(jī)間負(fù)載均衡與數(shù)據(jù)備份等，并提供了基于讀寫工作斷點(diǎn)方式的崩潰恢復(fù)機(jī)制，為系統(tǒng)的全局可靠性提供有效支持。在測光流程實(shí)時(shí)性保證方面，首先深入分析了制約整體性能的瓶頸所在，繼而在不產(chǎn)生過多額外功耗的前提下，利用多核CPU及CPU加高性能GPU的并行硬件平臺(tái)，分別設(shè)計(jì)了基于OpenMP及CUDA的并行優(yōu)化方案，通過測試，得到較好的結(jié)果，為滿足實(shí)時(shí)性要求奠