基于LabVIEW的天線伺服集中監控系統設計
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LabVIEW程序稱為虛擬儀器程序，簡稱VI。一個最基本的VI由3個部分組成:前面板、框圖程序和圖標/連接端口。[3]
一個虛擬儀器程序的開發步驟如下:
(l)在前面板設計窗口
(2)在流程圖編輯窗口，放置節點、框圖。
(3)數據流編程
(4)運行檢驗
(5)程序調試
(6)數據觀察
(7)命名存盤
4 具體功能實現
考慮到天線伺服集中監控軟件的配置項分布，天線伺服集中監控軟件采用了三層式軟件編程結構19進行開發，如圖4所示為軟件層次結構圖。
如圖4 軟件層次結構圖
三層式結構由上而下依次為：MainLeve1(頂層)、TestLeve1(功能層)和DriverLevel(驅動層)。驅動層包含了程序與所有硬件或其它應用軟件的溝通、控制等較底層的功能。在功能層中，則是如何連接各個驅動層的函數功能，以實現一套連續、有意義的流程，完成一定的功能。三層式軟件結的最大好處是程序代碼的重用程度達到最大化。[5]
4.1輪詢算法
輪詢算法體現的是對設備管控的一種思路。本軟件分別開發了并發輪詢算法，來滿足并行監測伺服系統的軟件需求;開發了串行輪詢算法，來滿足操控選定的伺服系統的軟件需求。并行監測利用的是多串口通信卡的各串口之間沒有數據、資源的必然聯系，具備任務與數據的可分解性，可以采用任務并行和數據并行的編程模式。如圖5所示為形成并發輪詢隊列的源代碼和串行輪詢隊列的源代碼。
圖5 并發查詢隊列
天線伺服集中監控軟件根據各種告警信息，對各種遠程控制功能的開放或封鎖進行了實時準確地判斷，以避免出現用戶通過天線伺服集中監控設備的人機界面進行了控制操作而伺服系統沒有執行的控制失靈狀況。用戶界面的主要要求為:采用并列窗口界面顯示8套天線伺服系統的狀態，采用彈出式窗口顯示單套天線伺服系統的狀態。具體可分為以下幾大部分:(1) 主界面為八套天線伺服系統的狀態顯示界面;通過此界面可進行操控天線的對象選擇，以及結束程序;
(2) 天線位置控制界面，實現了預置位置、計算衛星、預置衛星等功能;
5 研究成果驗證
天線伺服集中監控設備的樣機，該設備適用場合有:天線伺服設備離開中央機房數百米、數公里甚至更遠距離，或者天線伺服設備數量眾多，或者上述兩種情況都存在的衛星地面站。目前已有六部該型號天線伺服集中監控設備投入各衛星地面站實際使用。天線伺服集中監控設備的特點有:(1)功能完備:該設備實現八部套天線伺服設備的遠程集中監測控制，全面實時監測各伺服系統的運行信息，提供預置位置、手控速度、存儲并預置衛星、自動跟蹤、自動搜索、極化控制等多種控制模式，此外還有告警日志、操作日志等輔助功能。
(2)兼容性好:該設備兼容雙電機消隙、交直流調速、交流調速、簡易天線控制器、饋源極化控制器等當前主流型號的天線伺服系統的通信協議，實現了多型號伺服系統的集中監測控制。
(3)根據用戶反饋信息來看，人機界面友好。
6小結
本文通過對天線伺服的集中監測監控技術的研究，以及軟件工程化方法與過程的實踐，圓滿解決了多型號天線伺服設備通信協議互不兼容、多部套天線伺服設備并行集中監測監控軟件設計難題，為今后地面站設備系統監控工程積累了知識和經驗。
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