基于集群技术的实时测控数据处理系统设计

为使实时测控系统满足未来多元化任务实时数据处理需求,设计了一个基于集群技术的实时测控数据处理系统。为解决集群系统的强实时性和高可用性问题,结合实时数据处理系统的特点,研究了实时集群体系结构、粒度划分和负载均衡方法。采用冗余部件、异常处理和向前恢复机制,消除了系统中的单一故障点;实现任务级粒度划分,优化了控制体系结构;采用基于任务分配表的动态负载均衡和人机交互管理相结合的方法,有效地解决了任务分配和故障迁移的实时性问题,提高了系统的可用性。     

一种双总线并行的电传动车载实时监控终端开发

为了监测和记录电传动车辆实际运行中的各种状态指标,针对实车试验时系统状态参数多、实时性要求高等特点,基于CANOE总线开发平台设计了一种CAN和FlexRay双总线并行传输的车辆状态监测记录终端,实现了对车辆实际运行中各项通讯信号与实时状态参数的采集、存储与显示,以及车辆故障信息告警。实际应用表明,该监测终端运行稳定可靠,为进一步调整车辆控制参数、改进控制算法提供了依据。     

长输管线泵机组状态监测与诊断系统研究

介绍了一个输油泵机组状态监测与故障诊断系统,研制该系统的目的是为了实时掌握输油泵机组的运行状态,为针对性的维护提供依据和手段.设计的系统一方面能对机组的运行状态进行实时监测,产生各种数据报表,另一方面能对机组的常见故障进行诊断分析,及时、准确地对泵机组各种异常状态或故障状态作出诊断,预防或消除故障,同时,也能为泵站运行提供必要指导,减轻管理人员的劳动强度,确保输油泵机组长期、稳定、高效、低耗地运行.     

使用FPGA设计高可靠SpaceWire路由器

为了提高系统的可靠性和可用性，提出一种基于静态随机存取存储器（Static Random-Access Memory,SRAM）型现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array, FPGA）的SpaceWire路由器设计方法。路由器通过系统级三模冗余技术加固，采用基于位流重定位的动态部分刷新技术修复系统中发生的软故障，并提出一种基于工作输入和健康现态的实时状态同步方法，以确保故障模块修复后的状态与其他模块同步。因此，该系统能够进行错误掩蔽和自我修复。在Xilinx Virtex-5 FPGA开发板ML507上对所提出的路由器系统结构和设计方法进行实现和验证。实验结果表明，路由器的可靠性和可用性显著增加，且系统的实时性很好，能保证路由器在整个工作过程中提供正常服务而不会引起系统功能中断或延迟；位流重定位技术的采用将所需存储空间减少三分之二，同时也降低了原始位流本身故障的可能性。     

基于嵌入式计算机的温湿度智能监控系统设计

介绍了封存环境下温湿度智能监控系统的设计与实现方法,给出了基于PC104总线的检测控制方案,详细论述了该系统的硬件构成及软件设计,有针对性地解决了部队在存放装备过程中维护和管理中的问题。系统不仅能实时监测、显示封存环境中的温湿度,还能利用转轮除湿机进行自动调控,给出异常状态下的报警信息,支持海量数据存储等功能。经实际运用,该温湿度智能监控系统运行稳定可靠,人机交互好,通用性和可扩展性强。     

发动机油泵状态监测与故障诊断系统研究

构建了一种状态监测与故障诊断系统，它的主要对象是发动机油泵，研制该系统的目的是为了实时掌握泵机组的运行状态，并能对泵机组实现一定的自动工况调节。它能及时准确的对泵机组的各种异常状态或故障状态作出判断，并实时的生成各种数据报表，为故障的趋势分析提供依据。     

采用LabVIEW设计的PCM数据实时接收系统

脉冲编码调制(PCM)技术因为其良好的抗干扰性能,被广泛应用于飞行器的地面测试与飞行试验当中。为了监控被测飞行器的运行状态,通常需要对测试过程中的PCM数据进行实时接收显示。提出了一种基于Lab VIEW的PCM数据实时接收系统的设计方法,通过采用数据接收卡与上位机程序相结合的方式,实现了对PCM数据的实时接收显示。经验证,该系统可满足飞行器地面测试的需要。     

基于LSTM模型的卫星电源系统异常检测方法

针对卫星电源系统在轨运行状态检测问题,提出一种基于长短期记忆(Long-Short Term Memory,LSTM)模型的卫星电源系统参数异常检测方法。在利用LSTM模型对卫星电源系统参数进行预测的基础上,以预测参数数据与实际参数数据差的绝对值最小为目标对模型进行训练,采用模型预测的参数时间序列与模型训练误差生成的动态检测门对实时参数进行检测,从而实现卫星电源系统的异常检测。通过对实际在轨某卫星电源系统参数遥测数据的验证,结果表明:该方法能有效地对卫星电源系统进行异常检测。     

基于SC-BP的设备故障预警研究

为实现对火炮系统健康状态监测和故障预警,满足从“故障修”向“状态修”转变的发展需求,采用拟合模型算法,建立设备标准化电流优化BP神经网络预测模型（SC-BP）,分析运行数据的内在逻辑和相关性,设计设备正常运行状态下的数据参数库,并与实时采集的设备状态数据进行比较,根据拟合优度进行辨识,通过比较设备实时数据与历史正常数据之间的相似关系来判断设备状态,并显示故障关联信息,为工作人员分析故障原因提供了参考,并对算例进行了分析验证。研究结果表明,该故障预警方法能够辨识设备性能异常状况,使维护人员能够在设备故障形成早期发现征兆,提前采取措施以避免设备故障的发生。     

基于网格技术的仿真资源实时调度系统研究与实现

针对仿真资源服务运行中存在的性能瓶颈,以WSR工厂模式为基础,设计并实现了一种基于网格技术的仿真资源实时调度系统。该系统通过设置代理工厂服务,在客户端创建资源实例,实现了对仿真资源服务的实时动态调度和对资源属性的监控。原型实验证明,该系统具有调度时机合理、调度机制对服务方与客户端透明、资源监控机制不影响客户端操作和接口开放等优点。     

雷达收发通道实时监测系统设计与实现

针对雷达发射和接收通道信号种类繁多、测试复杂、缺少实时监测设备的问题,设计了一种实时监测系统,详细描述了系统设计总体方案、硬件组成、软件组成、测试方法、测试项目以及系统工作流程.研制了原理样机,并成功应用于某型雷达.实际应用表明,该监测系统可实现对雷达发射和接收通道关键节点信号的实时在线监测、参数提取和异常状态报警,在雷达日常维修保障中发挥了重要作用.     

基于设备贡献度的实时效能评估方法

为了实现对在线运行设备效能的实时评估,在深入研究线性和非线性指标聚合方法基础上,提出了一种基于设备效能贡献度的在线设备实时效能评估方法,给出了指标评定、权重计算和指标聚合方法.仿真结果表明,该方法克服了传统方法效能评估结果无法准确反映系统运行情况和设备故障情况的缺点,实现了对在线设备运行状态的快速、科学评估.     

QoS约束的代表性Skyline Web服务选择

目前,指挥控制系统呈现网络化、服务化发展趋势。将服务质量(Quality of Service,QoS)约束条件作为Web服务选择的依据时,为了缩小Skyline Web服务集,提高服务选择的效率,提出一种面向Skyline Web服务的新型服务选择方法。基于代表性Skyline服务选择原理,结合效用函数与服务顺序结构组合技术,设计Web服务的优化选择算法,实现Skyline服务集的最大选择概率。基于开放的QWS数据集,针对服务选择效用值、服务选择执行时间指标进行实验,实验结果表明:相比于传统Skyline方法服务选择算法,新算法的服务选择执行时间至少减少了25%,服务选择平均效用值约提升10%。     

基于HLA分布式仿真的Web服务化

HLA虽然能够简化各类仿真系统的互操作和重用,但是接口规范与编程语言的绑定、缺乏与商业技术的融合等阻碍了它在商业领域的广泛应用,Web服务具有平台和厂商独立等良好特性,实现基于HLA分布式仿真的Web服务化能够将Web服务的优势附加给HLA.该文在分析了HLA不足和web服务优势的基础上,提出了HLA Web服务化,对比了互操作在两个上下文中的差异,分析了实现HLA Web服务化的三个层次;之后,概述了相关研究,重点讨论了实现Web使能RTI的关键技术问题及其解决方案;最后,设计了原型系统,测试结果显示原型系统能够初步实现RTI的Web服务化.     

数字电位器在P T100温度仿真中的应用

伴随高速可编程逻辑器件的广泛应用,实时快速可靠地对系统状态信号进行处理,实现对复杂机电系统运行状态的实时监控成为用户追求的目标。基于数字电位器由于可调精度高,控制方便,性能稳定等优点,给出了一种基于CPLD可编程器件,通过数字电位器实现在半实物仿真系统中对PT100热电阻的阻值变化进行等效模拟的工程应用。利用本研究内容,通过上位机界面对系统温度参数进行人工设定,即可轻易实现对PT100热电阻在不同温度下阻值的真实模拟,检验实际系统温度监测装置软硬件的可靠性,确保系统安全运行。     

基于面向对象技术的柴油机在线状态监测系统设计

将软件设计中的面向对象思想扩展到系统设计中,针对柴油机实车运行在线监测中的变速变载及空间有限等问题,基于CAN总线的可靠性、信息传输的实时性和多主工作方式,设计分布式智能监测节点和上位机监控中心．分布式监测节点同步采集柴油机运行数据并进行降噪和简单特征提取后,将实时采样数据和在线监测结果上传至基于嵌入式PCI04的上位机监控中心,进行二次特征提取和智能模式识别,从而实现柴油机在线状态监测与故障预警和诊断．     

基于本体的仿真服务定制与组合

为实现快速构建仿真系统,提出了面向服务的仿真开发模式,基于本体和Web服务进行仿真服务的定制与组合。给出了本体、仿真服务等基本概念,详细定义领域本体、需求本体和服务本体;提出了仿真服务定制模型及系统框架;分析了需求目标与仿真服务之间存在的逻辑关系,并确定了服务定制的一般过程。基于网格工具集初步实现了仿真服务定制和组合系统,验证了上述方法的可行性。     

基于故障树的系统安全风险实时监测方法

当前的安全性分析方法大都属于预先安全性分析方法,即在系统使用前对系统进行安全性分析。但系统的动态特性,如组成部件工作状态的动态变化,使系统的安全性呈现实时变化。为研究系统的实时安全风险,提出了一种基于故障树的实时安全风险监测方法。该方法用故障树表示系统结构,建立系统安全风险评估模型,根据系统的技术状态参数与系统组件工作状态的对应关系,实时对系统的安全风险进行监测;并根据安全风险监测的情况,对安全风险变化原因做出解释,做到防患于未然。用一个具有前馈控制冷却系统的例子演示了该方法的有效性。     

双冗余热备份技术的综合控制设备设计与实现

为提高地面装备可靠性,提出一种基于双冗余热备份技术的车载综合控制设备,采用仲裁方式实现状态实时监测及主、备切换功能,同时基于复杂度、可靠性及实现难度考虑,设计一种任务级同步的余度管理方法,通过余度间的通信链路及运行在CPU模块上的任务同步软件模块实现主、备间的任务同步,既满足设备同步需求,同时易于实现,复杂度低。     

Web服务组合算法的研究与分析

Web服务组合是提高Web服务资源利用率的一种重要方式,也是发掘增值服务,加快系统开发速度的重要手段。通过服务组合为网络系统应用提供了更加丰富的资源。首先介绍了Web服务组合的运行框架;然后以Web服务组合算法使用的设计方法学为依据,对现有经典服务组合算法进行了分类并从执行流程、应用场景、核心技术等方面分析了算法的优缺点;最后总结了全文,探讨了下一步的研究方向。