天基预警系统资源调度方法

对面向导弹预警任务的天基预警系统中的低轨卫星资源调度问题进行了研究.对预警任务的特性进行分析,提出了一种预警任务规划与分解方法以减少任务对资源占用时间的需求;在此基础上建立了该问题的约束满足CSP调度模型;针对该模型变量多、解空间规模庞大的特点以及对求解算法时效性的要求,设计了一种基于局部解空间跳出机制的改进型遗传算法MGA.仿真表明该模型与算法在给定时间内能够得到满意的调度方案.     

基于改进RCPSP的军队建设项目中长期规划问题建模与求解

针对军队建设项目中长期规划编制中的任务安排问题,探索运用项目调度理论和方法提供一种辅助的定量分析手段.以传统资源受限项目调度问题模型为基础,考虑军费预算定期划拨的特点,增加资源可用时间区间作为约束条件,构建了带资源时间约束的多项目调度模型,提出了一种集成动态遗传算法和启发式算法的逐阶段迭代多项目调度算法.该模型和求解算法能够在有限时间和预算条件下,充分利用各年度预算并达成项目规划预期收益.仿真实验表明,本文提出的逐阶段迭代多项目调度算法能够快速求解大规模算例,避免早熟并获得满意解,在求解速度和质量方面具有一定优势.     

基于改进布谷鸟搜索算法的多传感器调度方法

针对以往战场环境中目标跟踪背景下多传感器调度算法收敛性差、求解精度低的问题,在CS算法(布谷鸟搜索算法)的基础上,提出了一种基于差分进化的布谷鸟搜索算法.在跟踪目标模型的基础上,以跟踪精度、任务完成率以及传感器资源能源消耗为指标,建立多传感器调度模型;借鉴差分进化思想,对布谷鸟搜索算法进行改进;利用改进后的布谷鸟搜索算法(DE-CS算法)求解传感器调度模型.将DE-CS算法与基础CS算法进行仿真比较,仿真结果表明,改进后的算法在收敛速度和精度方面都得到了有效改善,证明改进后的算法有较好的求解质量.     

基于CHARTER机制的减灾卫星调度问题研究

针对CHARTER机制下的减灾卫星(主要为成像卫星)调度问题进行了研究,介绍了CHARTER机制的工作流程,指出CHARTER机制下的减灾卫星调度实质上是一个针对区域目标的重调度问题。在此基础上提出一种改进的区域目标划分算法,并提出基于启发式规则的动态卫星重调度算法,最后通过应用实例证明了所提算法的正确性和有效性。     

面向多星观测调度的分层迭代算法

提出一种基于分治策略的多星观测分层调度框架,在该框架下,用蚁群优化算法把任务分配至各轨道圈次上,并利用自适应模拟退火算法求解各轨道圈次的调度问题。根据各轨道圈次调度结果的反馈情况,再调整任务分配方案,重复上述过程直到达到算法终止条件。为了提高算法的性能,在设计蚁群算法的启发式信息模型时,应充分考虑卫星调度问题的领域知识;在模拟退火算法中设计两个邻域结构,采用动态选择策略在优化过程中确定最佳邻域搜索结构。仿真实验表明,该方法有效地降低了问题求解的复杂度,尤其在求解大规模多星观测调度问题时表现出优异的性能。     

基于CPCRLB和动态成簇机制的混合WSN目标跟踪算法

针对传统的基于静态节点的无线传感器网络（wireless sensor network,WSN）电池容量有限、节点移动受限的问题,提出了一种基于条件后验克拉美-罗下界（conditional posterior cramer-rao lower bounds,CPCRLB）的混合WSN的目标跟踪调度算法。该算法引入移动节点来参与目标跟踪,根据目标预测位置对移动节点进行运动控制,同时利用基于CPCRLB的信息效用函数选择静态节点,实现每一时刻目标的动态成簇策略。此外,还提出了一种基于运动学的预测机制,利用分区域管理的方法进一步提高跟踪精度,减少能量消耗,并能够有效避免目标丢失现象。仿真结果表明,该算法可以有效地对目标进行跟踪,在保证跟踪精度的同时相比静态网络节省了大量的能耗。     

基于混沌pso算法的实时动态目标分配

任务分配是多导弹协同攻击目标的重要前提,在充分考虑满足复杂战场环境各种约束的条件下,提出了基于混沌粒子群算法的实时动态算法,使得算法在求解WTA问题时具有处理意外目标和任意时刻响应当前战场状态的实时动态特性。并为了解决战场环境中各不确定性因子对新加入目标优先级的影响,提出基于三元区间数表示关联熵的复合物元目标排序方法。     

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。     

SpaceWire网络混合路由机制设计

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,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。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。     

导弹预警卫星调度问题分析

以美国天基红外系统的结构和功能为基准,阐述了导弹预警卫星的工作原理和作战流程.采用六元组对导弹预警卫星调度问题进行了详细分析和数学描述.这六元组分别是传感器资源集、可疑目标集、系统状态集、调度约束集、目标可用信息集、调度优化目标集.针对该问题具有实时性和不确定性的特点,提出了一种基于事件和周期相结合的调度方法,给出了一个传感器分配的泛化模型.     

抢险救灾非战争军事行动中应急资源调度网络的优化方法

抢险救灾非战争军事行动包括道路抢修和物资运输等任务,而这两类任务在灾后应急资源调度中存在关联性的影响,且面临路网结构可变及需求随机模糊等挑战,对此,提出了一种非确定性应急资源调度网络双层规划模型,设计了基于蒙特卡洛方法与遗传算法耦合的智能启发式求解策略.通过对典型情境下应急资源调度案例进行分析建模和数值求解,说明了该模型和算法的合理性和有效性.     

一种柔性容错TTCAN协议调度算法的设计与应用

CAN总线在当前的武器信息装备中已经得到广泛的应用,其采用的基于优先级的非破坏性逐位仲裁机制,在通信实时性和可靠性等方面存在一定缺陷。针对上述问题,引入了基于时间触发的TTCAN协议,在分析当前流行的TTCAN协议调度算法的基础上提出了4点优化方案,设计出一种新型容错调度算法,并以某型坦克为应用背景进行了实例验证。     

综合优先级的被动雷达任务自适应调度算法

综合考虑影响威胁度的5个参数,给出辐射源威胁度评估准则与方法。将辐射源威胁度参数融入被动雷达任务优先级的设计中,提出一种综合优先级算法(HTHPEDF),根据辐射源威胁度动态地调整任务优先级。运用该综合优先级算法实现任务自适应调度,设计调度收益与调度代价的评价函数。通过仿真验证了算法的有效性,该算法以较低的调度代价获得较高的调度收益,可有效提升任务综合调度能力。     

局部空域覆盖的回归轨道预警星座设计方法

针对低轨预警卫星星座设计问题,提出一种局部空域覆盖的回归轨道预警星座设计方法。根据可能来袭弹道确定需覆盖的空域,利用目标与卫星的可见性条件,求出能有效覆盖的卫星位置集合,以时间覆盖缝隙最小化为目标建立星座的优化模型,并给出基于最优轨道的求解算法。实例分析发现,对实例中空域的无时缝覆盖只需要8颗卫星。     

面向新任务插入的电子侦察卫星任务规划方法

针对电子侦察卫星在执行初始侦察计划的过程中新任务动态到达的情况,以最大化完成任务优先级之和,并使新任务到达后,对原侦察计划调整最小为目标,建立了具有两级优化目标的动态约束满足模型,提出了一种基于启发式规则的动态插入算法,最后通过仿真实例,对模型和算法进行了验证,实验结果表明算法一定程度上能够满足卫星新任务插入后使得原始...     

基于启发式遗传算法的岛礁物资补给任务规划

如何适时适量地为岛礁补给物资,是一个亟待解决的重要现实问题.针对岛礁物资补给任务规划问题的主要特点,以补给时间窗、岛礁存储量、补给船载重量等为约束条件建立了约束规划模型,并采用精英保留策略和动态罚函数的约束处理方法,基于5种生成初始种群的启发式规则,设计了一种基于混合启发式规则的遗传算法.根据仿真算例多算法结果对比分析,表明该算法具有较高的求解效率和良好的稳定性,能够有效地求解岛礁物资补给任务规划问题.     

战时维修保障力量的优化调度方法研究

建立了多维修需求点、多维修任务和多维修保障单位的动态调度问题数学模型,提出了基于调度时刻的维修力量动态调度方法,设计了基于滚动时域的常态触发兼顾特殊事件触发调度时刻原则、基于调度时刻的多任务类型划分方法、基于优先级的多维修任务模糊综合评判方法和基于遗传算法的调度方案生成及求解方法,逐步优化维修保障力量的动态调度方案。仿真实验表明,该方法具有迅速、精度高、稳定性好、高效、适应性强等特点。     

改进柔性资源约束项目调度模型与粒子群算法

在资源受限项目调度问题中,将可再生资源进一步拓展为具有能力差异的柔性资源,建立考虑能力差异的柔性资源受限的多模式项目调度问题模型,该模型是对传统资源约束项目调度问题(RCPSP)更接近实际的拓展。提出了基于粒子群算法的求解算法,粒子群算法求解该模型的思路为,利用蒙特卡洛方法根据资源-能力矩阵与活动模式-能力矩阵得到活动模式-资源矩阵,将考虑能力差异的柔性资源受限的多模式项目调度问题转换为常规的多模式项目调度问题,然后利用基于任务序列与模式表示的粒子群算法对该多模式项目调度问题进行求解。用数值实例说明了模型的合理性与算法的有效性。     

基于信息损失最小的预警卫星传感器调度模型

科学合理地调度预警卫星传感器资源是提高弹道导弹预警作战效能的重要手段.在预警卫星传感器资源(主要是凝视探测器)有限而进攻弹道导弹目标数量较多时,利用最小信息损失准则,将传感器调度问题转化为最优访问路径问题进行建模研究,满足了导弹预警资源调度的需要,仿真结果验证了模型的可靠性和可用性.     

带时间窗的多无人机航迹规划两阶段启发式算法

带时间窗的多无人机(Unmanned Aerial Vehicles,简称UAV)航迹规划问题是一类重要的NP-Hard问题,相关启发式算法研究一直是该问题的研究重点和难点。建立了问题的UAV流模型,并提出了一种两阶段启发式算法用于问题求解。算法的第一阶段提出了一种基于"最迟完成服务优先"规则的航迹构造算法,用于获取问题的初始解;第二阶段利用模拟退火算法对初始解进行改进。最后基于Solomon Benchmark数据集对算法进行了测试,实验结果表明该启发式算法可以有效地求解带时间窗的多UAV航迹规划问题。