集群装甲装备损伤评估与抢修决策模型建立

针对集群装备抢修决策存在能力不足、决策支持手段落后等现状,剖析了解决集群装甲装备损伤评估与抢修决策的关键问题,提出了基于信息融合的集群装甲装备损伤评估系统并构建了其整体架构,借鉴综合集成研讨厅思想建立了集群装甲装备损伤评估与抢修决策模型,为后续开发该系统的应用平台奠定了坚实的理论基础.     

航空集群系统空对地作战效能涌现方法研究

航空集群作战系统通过自组织机制与行为调控机制的有机耦合,产生了新的作战能力,具有能力涌现特点.为评估集群系统作战效能,在机群作战效能评估理论的基础上,采用AHP层次分析法构建了无人-有人机协同作战集群效能涌现模型.结果表明,作战环境威胁越高,集群作战能力的涌现效果越明显,且随着等级的不断提高,能力的涌现不断增加,但是增加的幅度逐渐减缓.该方法的应用可为评估航空集群系统的对地攻击作战能力提供定量参考.     

基于并行模拟的多核集群系统性能预测和分析

针对多核集群系统所表现出的新的性能特征,提出了面向多核集群系统消息传递应用程序的并行模拟模型并设计、实现了一个并行模拟器MCPSim(Multi-core Cluster Parallel Simulator),MCPSim在功能模型和性能模型上体现了片内核间、结点内片间以及结点间等三个层次上消息通信的特点,同时支持对应用的消息数量、通信量等的百分比分布的profiling功能,采用PRIMEJ、acobi3D、NPB IS以及HPL等Benchmark程序对MCPSim进行了测试,结果表明MCPSim性能预测的精度优于BigSim,同时能够广泛应用于针对多核集群系统消息传递应用程序的性能分析中。     

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。     

基于DSP的OEM板GPS定位数据处理

介绍了利用DSP处理器进行OEM板GPS定位数据处理的方法,重点讨论了基于高速实时数字信号处理器的串行通信接口进行数据通信的处理方法.     

基于区块链的有无人协同系统可信存储技术

针对武器装备系统中的数据种类多样、数量冗杂的特点,为在多个节点间对数据存储达成共识,设计了一种基于分类权限的多节点容错共识机制.基于此种共识机制,整个分布式系统能够对数据有效验证.同时,对链外数据可信接入,使用专用硬件加密通信接口、节点控制信息与存储数据隔离,以及数据输入输出的多节点记录机制,解决了链外数据可信接入问题.     

基于Multi-Agent的航空集群系统重构机理研究

集群作战是未来空中作战的主要样式,其重构机理的研究对于提升航空集群执行任务的整体性能以及在遭受攻击时的生存能力具有重要作用。从作战任务层面出发,对集群系统重构的定义以及类型、触发机制和基本原则进行了分析阐述;借鉴博弈论理论,将航空集群系统分布式重构问题映射为多Agent之间的合作-竞争问题,建立了基于Multi-Agent的系统重构模型,给出了重构的流程与算法,为航空集群系统自适应重构能力的设计实现提供了理论技术支持。     

适用于无人机集群应急通信系统分簇路由协议

无人机集群应急通信系统面临的最大挑战为集群网络拓扑的快速变化,因此,高效的自组网路由协议是保证无人机集群应急通信系统具有稳定链接性能的基础,同时也是该领域的研究热点。分析了现有无人机自组网路由协议不能完全适用于无人机集群应急通信系统的机理,采用MAC层和网络层联合设计思想,提出了一种基于簇结构和强化学习的分簇路由协议,簇内设计了基于簇结构的先应式路由协议,簇间则采用基于位置和链路质量Q学习的自适应路由协议,从而减小了路由维护开销、缩短了端到端时延,提高了转发成功率。仿真结果表明,在实现高效分簇的基础上,所研究的分簇路由协议可满足无人机集群应急通信系统的高动态、低时延和高可靠的要求,具有一定的实际应用前景。     

一种无人机连发型电磁弹射系统的设计

为了满足集群作战条件下无人机快速连续地弹射起飞的要求,提出了一种无人机连发型电磁弹射系统的方案,阐述了系统的功能指标、结构以及控制策略和混合储能等技术,它具有机动性强、隐蔽性好、全程可控、弹射间隔短、发射成本低等特点,能根据不同要求弹射起飞不同的无人机,有效地解决无人机集群弹射起飞方式存在的局限性问题,对集群作战实现有力支撑.     

基于单体视觉投影的集群控制策略

与常见的无人系统集群需要进行预先规划和控制机制不同,生物集群采用分布式和反应式架构,具备完成复杂任务的强大智能能力。受生物集群系统启发,设想无人系统集群中的个体能够对所遇到的环境进行独立反应,并展现出集群协同行为。针对这一设想,提出基于单体视觉膜投影模型的集群控制方法,并对其进行理论分析和推导,实现了群体内自组织集群控制;通过观察和计算运动过程中群体的稳定性、一致性、协调性等相关指标,探究所提出自组织模型对不同类型任务的适应性。此外,针对群体遭遇外来攻击的情形,设计了合理的群体避障机制,使得集群能够实现紧急安全避障,从而提高集群面临突发情况时的应对能力。     

多核环境下负载均衡的并行离散事件全局调度机制

分析了多核环境下传统的离散事件时间弯曲并行系统的性能,针对其事件调度开销小和负载均衡能力强难以兼得的问题,提出了一种基于分布式队列的全局调度机制,设计了相应的数据结构和调度算法,大大减少了锁开销.通过大量实验对多核环境下几种典型离散事件系统并行策略的性能分析表明,本文提出的全局调度策略不仅事件调度开销小,而且回滚率大大降低,有效克服了传统策略回滚量较大或难以实现动态负载平衡的情况,并具备良好的可扩展性.     

野战有线远传接口测试信号源的设计与实现

针对野战有线远传通信接口的测试需求,设计了一种基于xDSL技术的接口测试信号源。以可编程数字器件(FPGA)为核心,配合通用模拟前端,构建可编程和可重配置的硬件接口电路。利用硬件描述语言,完成成帧解帧、加扰解扰、编码解码、滤波等功能,实现HDSL接口电路功能。实验结果表明,设计的HDSL接口功能实现正常,允许用户通过修改程序代码和系统输入来实现对接口的动态配置和维护更新,有效地解决了以集成芯片为基础的传统HDSL接口灵活性差和维护成本高的问题,并为其他信号接口系统的设计实现提供了有益的参考。     

基于DSP+FPGA的飞控系统硬件平台设计

针对某浮空器飞控系统多接口通信、低功耗、小体积、低成本的应用需求,设计了基于DSP+FPGA的飞控系统硬件平台。介绍了硬件平台总体结构设计;对飞控系统的接口资源模块及系统电源模块进行了设计;通过单板调试和搭建集成测试平台对硬件平台的硬件特性及接口功能进行了验证。验证结果表明:硬件平台具有高数据处理性能、良好接口协同工作能力、低功耗、开发成本低等特点,能够满足飞控系统的工作需求。此硬件平台可广泛应用于导航监测领域,为今后飞控系统的设计提供了广阔的思路。     

基于FPGA的FC终端协议处理芯片的设计与实现

为满足新一代航空电子系统对光纤通道网络的实际应用,实现FC终端接口板的快速开发,在对光纤通道协议进行深入研究的基础上,提出了一种基于FPGA的FC协议处理芯片的设计方案。对协议处理芯片的功能结构进行研究分析,采用模块化设计思想,对FC帧收发模块、缓冲区流量控制模块、端口状态机以及FC收发通道模块进行详细设计。通过对协议处理芯片的功能测试表明芯片满足高速低功耗的设计要求,该芯片对航空电子系统中光纤通道网络的研究与应用具有一定的借鉴与促进作用。     

基于DSP和PCI的水声信号处理系统及其应用

介绍了基于DSP和PCI总线的水声信号处理系统的软、硬件设计及应用.该系统主要由DSP模块和PCI模块组成,实现了多通道数据采集、实时处理和存储.DSP模块进行数据采集和实时处理;PCI模块利用PCI桥接芯片与DSP共享双端口RAM,实现PC机与DSP的高速数据通信.目前该系统已成功应用于某型宽频带水下日标模拟器,突破了目前国内研制的均是窄带模拟器的限制.     

USB角度位置数据采集仪的设计与实现

为解决控制系统中角度位置信号实时测量、分析手段缺乏的问题,设计基于USB技术的便携式角度位置数据采集仪。该设计采用专用轴角转换模块、高性能单片机和USB接口芯片为硬件平台,通过采集分析软件的开发,实现了多通道组合轴角数据采集、显示和存储功能。单片机模拟DMA总线时序技术有效提高数据传输速率,较好地满足了实际测量的需要。     

二维Turbo编码的无人机通信研究

传统基于RS-Turbo码的系统需要提供RS译码及Turho译码2种不同的译码算法需求,使得译码器的软硬件设计复杂化,无法满足无人机通信要求.从理论上分析了Turbo码的性能特点,提出一种改进的二维turbo迭代算法,并应用在无人机通信仿真中.仿真结果表明该算法在低信噪比时能够提升误码率性能,且易于工程实现.     

一种基于ARM和DSP的信号处理平台

基于ARM和DSP芯片设计实现了一种信号处理平台。硬件方面,ARM作为主控制器,完成数据输入、输出、人机交互,并通过HPI接口访问和控制DSP芯片;DSP作为ARM芯片的协处理器,负责信号处理及算法运算。软件方面,实现了ARM芯片上的WINCE应用程序用于访问、控制DSP,设计基于HPI接口启动的DSP程序负责数据处理以及和ARM通信。通过在此平台上实现的一个声纹识别系统,验证了平台软硬件设计的正确性。     

一种通用网络通信系统的设计与实现

在TCP/IP协议的基础上,采用合理的软件结构、算法以及对同一主机的多网卡支持,设计了一种可应用于大型分布式处理(如分布式仿真)的多机通信系统,目标是屏蔽诸如IP地址、端口号、套接字等网络通信概念,实现一种通用的进行网络通信实时可靠传输的机制,避免类似程序的重复开发,使网络通信的实现更加容易。应用结果表明,系统使用容易、通用性强,实现了对通信服务的实时传输和可靠传输的支持。     

可靠UDP协议栈的FPGA实现

基于Xilinx公司的Virtex-5系列FPGA开发板,采用VHDL硬件描述语言,并运用模块化的设计理念,参考TCP_IP协议栈的工作机制,设计并实现了一个具有接收确认及漏发重发功能的可靠的UDP_IP网络通信协议栈。同时,设计并实现了一个以太网控制器,该控制器与UDP_IP协议一起构成一个完整的网络通信链路协议。经过上板测试验证,该通信协议栈能正确高效地完成网络数据的发送和接收等工作,且稳定性良好。