基于多信道优先级统计的战术数据链MAC协议

为了满足对移动目标实现精确打击而提出的对时敏信息可靠传输的要求,提出一种基于多信道优先级统计的MAC协议(MCPS-MAC)。MCPS-MAC协议将不同优先级业务发送的门限阈值与反应信道忙闲状态的信道占用统计值作为判定数据包是否能够发送的条件,从而极大减少信道冲突,降低数据发送的时延,有效缓和了网络的流量激增导致网络超载的问题,并且保证通信网络中优先级较高的数据包仍然能够成功地发送。仿真结果表明,随着网络节点增多和业务量的增大,Link-16数据链延时急剧增大,导致严重的丢包率,而与之相比较,MCPS-MAC协议的端到端延时恒定在3 ms～4 ms内,能够满足高业务量网络的要求,并保障数据包一次发送的成功率不低于95%。     

优先级管理的全双工交换式以太网实时通信

航空电子全双工交换式以太网(AFDX)以其独有的优势在航空航天等领域的应用不断扩展,但是由于通信模式,无法满足实时任务的可预测性和低延迟等要求,因此,研究AFDX的实时性成为一个重要的课题,为了提高网络的实时性最可行的措施就是采取优先级管理模式,对具有优先级的分组传输问题进行了分析,给出了两种优先级排队模型下,不同优先级分组的平均排队等待时间和平均逗留时间,并进行了计算机仿真.得出:采用具有优先级的分组传输模式能很好的提高网络的实时性.     

STDMA数据链系统的动态时隙分配

针对典型的STDMA时隙分配方案进行了改进,实现地面主控站可根据用户的紧急或优先级高低的预约请求进行实时分配,并支持用户占用时隙块发送较长报文的需求.仿真表明,该方案改善了延时性能,适合突发应急报文的传输需要.     

基于随机Petri网的综合航电系统建模及分析

提出了一种利用随机Petri网对综合航电系统进行建模和性能分析的方法.首先,建立了综合航电系统数据总线传输系统的随机Petri网系统模型,通过系统模型进行综合航电系统的性能分析;其次,给出了航空电子综合系统数据总线传输基于固定主控端周期指令的总线性能分析结果;最后,通过两种分析结果的比较,得出了基于随机Petri网对航空电子综合系统数据总线传输建模分析是可行的结论.     

基于数据冗余的BDS长报文传输机制改进算法?

北斗卫星导航系统（ Beidou Satellite Navigation System，BDS）只能传输字节受限的短报文，对于长报文需要通过分包和多次重传改善报文传输的成功率，这样会造成系统平台数据发送延误和网络拥塞。提出一种基于数据冗余的数据分包传输机制，该传输机制以数据包为处理对象，采用异或运算得到冗余包，编码简单，编码解码速度快。通过Matlab仿真，证明基于冗余编码机制比无冗余编码单次发送机制的数据接收成功率高15％以上，两次发送对多包的数据接收成功率有较大提高。     

基于FC-AE-1553B通信协议的网络仿真

对于FC-AE-155B通信协议与光纤通道(FC)技术的应用进行了研究.针对航空电子设备的通信要求进行了独立的建模,验证了FC-AE-1553B协议在航电系统中的传输能力.实验搭建了对立的FC仲裁网络并按照FC-AE-1553B协议制定了包模型,建立了节点模型、链路模型.按照协议要求制作了进程模型设计了有限状态机.在OPNET仿真环境下对航电设备的FC网络进行了构建,测评了基于FC网络的FC-AE-1553通信协议的应用能力.     

基于网络演算理论计算车电系统总线的最大时延

以车电系统总线为研究对象,以网络演算理论为数学工具,提出一种基于网络演算理论的车电系统总线的最大时延计算模型.通过仿真实验得到了车电系统总线中各个信息帧的到达曲线、高优先级的信息帧集合的到达曲线、服务曲线和最大时延的数值结果.与相关研究相比,所建模型输入参数少,计算量小,可以快速求解车电系统总线的最大时延,具有良好的适应性和通用性,可以作为车电系统总线分析、设计与优化的理论支持工具.     

基于网络传输的图像采集压缩系统接口设计

目前,在箭载视频图像测试中,由于视频图像数字化后数据量非常庞大,很难将如此大量的原始数据进行实时传输和存储,急需有效途径解决大数据量的传输、存储问题.针对这一问题,提出了一种网络传输的图像采集压缩系统的设计方案,并给出了该系统的详细设计,实现了图像数据压缩后的实时传输.在硬件部分,给出了网络传输接口电路及其仿真结果;并对数据发送、接收模块、数据捕获、解析模块进行了详细的描述与设计.     

海量感知数据高效传输技术

现有感知数据传输模型存在能量消耗大、网络生存周期短、适用范围窄、收敛性弱以及实际应用性差的问题,为了实现大面积感知数据高效传输,提出了基于数据关联度的模糊自适应融合算法,建立了自适应网络模型。感知节点发送的数据经汇聚节点、中继节点转发时,通过自适应网络模型,根据感知数据关联度,动态修正输入参数加权系数从而改变控制规则,再用优化的控制规则进行参数调整,融合后的数据再传送到上一级平台,实验表明了该算法能明显改善海量感知数据传输性能。     

一种用于SpaceWire网络的混合路由机制设计*

针对星上系统总线多元性导致的星载网络接口和协议不能标准化的发展瓶颈,本文基于SpaceWire总线协议,通过将静态路由(时间触发)与动态路由(事件触发)机制结合,实现了控制数据和载荷数据共用网络。静态路由完全遵循SpaceWire-D协议,在保证确定性传输的同时,通过启发式调度算法首次实现了多时间窗并行调度,并提出利用最大公约数法设计时间窗,以提高网络吞吐量；动态路由通过对随机事件和载荷数据分配优先级,实现传输路径冲突时对紧急任务的优先处理。最后在OPENT中搭建网络系统仿真模型,对所提出的路由机制进行了仿真。实验结果表明,静态路由时段网络吞吐量较现有调度算法有明显提高,动态路由实现了紧急事件优先传输。     

随机Petri网的光纤通道总线传输模型

利用随机Petri网方法建立了基于FC-AE-1553协议的光纤通道交换式网络的网络模型,验证了模型的可行性。通过仿真计算得到总线性能指标,仿真结果表明光纤通道在带宽、数据延迟、传输媒体和距离、错误检测、优先级等方面具有适合于航空电子系统的良好特性。     

动态服务质量的多信道媒体接入控制传输机制

针对航空自组网在高负载下的服务质量及时延问题,提出一种动态服务质量的多信道媒体接入控制传输机制。以多信道检测统计为平台,结合优先级机制,通过在高负载网络中适当遏制低优先级业务,并且进行网络流量优化,保证高优先级业务的低时延发送;同时利用流量预测模型估计网络流量,通过粒子群优化算法进行优化,寻找合适的优先级门限值,确保高优先级业务接入率。通过计算机仿真可知,所设计的动态服务质量的多信道媒体接入控制传输机制,可在大负载网络中动态控制信道的接入,保持良好的网络吞吐量,其高优先级业务接入率达到99%以上,能有效解决航空数据链网络高业务量导致的服务质量及时延问题。     

基于Petri网的指挥流程建模与优化

鉴于Petri网在企业业务流程优化与重组方面的成功运用,遂将Petri网原理应用于作战指挥流程的建模与优化,以期获得最优作战指挥流程.文中首先阐述Petri网基本原理,然后介绍指挥流程建模的Petri网模型,最后给出指挥流程优化的原则及基本模型,并利用Petri网对指挥流程进行建模和优化,结果表明Petri网理论能够明显优化作战指挥流程.提高作战指挥效率.     

基于Petri网的装备维修保障指挥过程建模与性能优化分析

Petri网是一种非形式化的建模方法,具有严格的定义和强大的数学分析能力,适合对同步、并发、资源共享的系统建模。利用Petri网对战术装备维修保障指挥过程进行建模,可以快速准确的描述保障指挥的流程,进而可对指挥过程进行分析,找出影响系统效率的环节加以改造和优化。本文通过对保障指挥过程的分析,建立了基于Petri网的维修保障指挥过程模型,并依据模型进行合理化简,根据假设的实例数据对比分析了现有和简化后的指挥过程的平均延迟时间,从而为战术装备维修保障指挥过程的优化提供依据。     

军用航空数据总线研究进展

回顾了航空数据总线的发展历史,指出了由于航空电子各子系统之间对数据传输速率要求的进一步提高,使得现阶段使用较为广泛的M IL_STD_1553B已不能适应未来战机的发展要求,为了有效地解决M IL_STD_1553B航空数据总线的低速率传输的问题,且不影响当前航空电子系统的高可靠性、低时延以及长工作寿命等特点,重点介绍了光纤通道技术和空间光纤数据总线技术及其取代M IL_STD_1553B技术的可能性。     

基于优先级队列的多约束无线链路资源调度算法

针对海战场环境中指控数据以先入先出(FIFO)的方式排队发往数据链,当数据链中存在丢失率高和不可达节点时,会导致无线链路带宽资源综合利用率不高的问题,结合仿真模型分析了原因,提出了基于优先级队列的多约束无线链路资源调度算法。通过将该算法与FIFO、优先级队列算法(Priority Queue)进行仿真对比分析,结果表明该算法在存在排队报文时增加了丢失率较低链路上的发送速率,减少了目的不可达报文的发送量,最终降低了重要报文的延迟,提高了数据链的利用率。     

基于广义随机Petri网GSPN的系统安全性研究

针对基于广义随机Petri网GSPN的动态系统安全性建模与分析方法进行了系统研究。基于Petri网、GSPN模型的基本原理,提出了关键状态搜索算法,并进行了安全性仿真分析.将广义随机Petri网的扩展模型应用于安全性分析领域,丰富了动态系统安全性问题的研究手段。     

作战指挥工作流程建模方法

针对作战指挥工作流程的建模与仿真研究较少的现状,采用了基于高级Petri网的建模方法。首先在企业相关概念定义基础上,对建模对象———作战指挥工作流程进行了定义,简要介绍了Petri网建模方法的特点以及对基本Petri网的扩展,举例说明了4种过程机制映射到Petri网上的方法,提出结合树状组织结构图和资源管理表的方法扩展Petri网库所容量的含义及管理机制。