中文引用格式： 董宇航，焦冬冬，尹志鋒，等. 基于云原生的航天發射一體化指揮顯示系統數據引擎設計[J]. 電子技術應用，2024，50(7)：118-124.
英文引用格式： Dong Yuhang，Jiao Dongdong，Yin Zhifeng，et al. The design of data engine for the integrated command display system of aerospace launch based on cloud-native[J]. Application of Electronic Technique，2024，50(7)：118-124.
引言
近年來，航天發射任務呈現出載荷型號多樣、多任務并行開展等新特點，迫切需要高效、可擴展的數據引擎，來優化指揮顯示系統數據應用效能，提升任務決策指揮效率。因此，航天發射指揮顯示系統一體化發展被提上了日程[1-4]。目前，通過構建通用數據引擎，實現了對各發射場不同數據協議、流程的支持，推進了一體化發展進程[3]。然而，受限于單體軟件架構，仍存在以下不足：(1)缺乏快速部署與跨平臺應用手段，持續集成能力有限；(2)終端設備性能差異，導致設備間數據不同步；(3)未根據使用需求對數據進行分類管理，部分類型數據訪存時延較高。
針對上述不足，袁國偉等[5]通過構建分布式算網融合，實現了高強度任務下數據的分布式共識計算，但該系統部署過程較復雜，且新需求下拓展性有限；趙振杰等[6]采用Oracle及ClickHouse構建多級數據管理系統，來增強數據管理和分析效能，但跨平臺部署能力也存在不足，數據分類管理設計較弱；鐘偉宏等[7]通過對服務進行劃分，并依托Kubernetes進行管理，實現了跨平臺部署以及服務的高可用性，但持續交付與敏捷開發方面仍有不足。
在尋找解決方案時，其他領域的成功實踐提供了借鑒。Solomon等[8-9]通過云原生技術在航空空域管理自動化領域構建了一種基于服務的新架構，在提供可靠數據服務的同時，降低了系統研發成本，縮短了新功能交付部署所需時間，顯著提高了服務的整體效率及靈活性。于景鑫等[10]在土壤墑情監測領域也通過云原生技術，消除了環境制約，通過布設多個不同服務模塊，實現了靈活、高效的敏捷開發。因此，本系統設計可以采用類似解決方案。
本文針對此背景，結合一體化指揮顯示系統中數據引擎軟件實際使用需要，系統性地設計了一種基于云原生技術的航天發射一體化指揮顯示系統數據引擎架構和數據處理機制，旨在實現以下幾個目標：（1）設計一種基于云原生的數據引擎系統，支持快速部署與動態擴容，運行穩定；（2）提出航天試驗任務數據處理機制，解決負載均衡問題并提高了運算效率，顯著提升了數據訪存速度；（3）對上述數據引擎架構和數據處理機制進行測試，并驗證其有效性。
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作者信息：
董宇航，焦冬冬，尹志鋒，孟令剛，淮曉永
（華北計算機系統工程研究所，北京 100083）
