SpaceFibre星载数据网络低延时确定性调度算法

针对超高速SpaceFibre星载网络中多源数据传输的确定性和实时性应用需求,提出一种分类细粒度低延时确定性调度算法。该算法基于差异化调度策略的思想,将数据流划分为三类。为实现网络资源的细粒度分配,引入扩展时隙。该算法采用无冲突均匀调度方法,降低了数据包的平均排队延时。为适应有效载荷组网的航天应用场景,该算法兼顾网络拓扑结构生成调度方案。为验证算法有效性,在OPNET仿真平台下利用自定义建模技术搭建网络仿真模型。仿真结果表明:相比优先权调度和无冲突连续调度机制,该算法实现了时间敏感数据流的确定性传输;随着时隙数目的增加,网络的延时性能和抗抖动性能显著提升,吞吐量性能得到保证;该算法具有一定的航天工程实用价值。     

基于AUML的巡航导弹C3I系统体系结构分析

面向Agent方法是很有前途的C3I系统体系结构分析方法.提出了对C3I系统体系结构进行Agent组织、Agent和Agent内部三个层次分析的基本方法.采用AUML(Agent统一建模语言)并对其进行扩展,对巡航导弹C3I系统进行了面向Agent组织的分析建模:建立用例模型描述系统需求;用Agent组织类图描述系统静态结构;用顺序图或协作图描述Agent组织之间的交互;用活动图描述Agent组织的工作流程和并发行为.     

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。     

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。     

基于Petri网的维修资源运用策略

维修资源运用策略研究对于提高维修性能具有重要意义。分析了装备维修过程中的资源冲突和任务优先顺序、资源分配策略、并行任务共享资源及交叉维修等资源运用策略。采用Petri网建立了系统模型,运用变迁使能优先级、抑制弧、可实施谓词等Petri网冲突解决方法实现不同资源运用策略建模。应用模型进行了典型案例的资源运用策略研究,实例体现了资源运用策略对装备停机时间等指标的影响。模型为提高维修资源运用效率提供了可行的技术途径。     

嵌入式操作系统多策略调度模型

分析了目前嵌入式操作系统调度策略的现状,指出了传统调度方法的不足之处,给出了多策略调度模型,该模型根据进程的属性参数决定采用哪种调度算法。多策略调度模型采用两级调度方案,即在原传统调度方法的基础上增加一级调度。一级调度确定多个调度算法的优先顺序;二级调度确定同一种调度算法中,的进程优先顺序。该模型使进程调度更加灵活和高效,应用范围更广。     

基于UML的导弹伺服测试系统通用设计方法

分析了导弹伺服测试系统组成及功能,采用UML静态建模技术构建了导弹伺服测试系统设计的需求描述模型,运用动态建模方法建立了系统结构模型和行为模型,并以上述模型为基础,设计了导弹伺服测试系统通用软硬件结构。该方法优化了导弹伺服测试系统共性设计,并创建了特性模型架构和特化接口,有效提高了系统的设计效率和开发质量。     

基于领域建模语言的作战概念描述方法

针对传统统一建模语言(UML)和系统建模语言(SysML)主要面向一般软件工程和系统工程领域应用,缺乏作战概念相关领域知识的问题,提出了基于领域建模语言(DSL)的作战概念描述方法.基于SysML Profile扩展机制,在需求图中设计了能力、战略和战术等需求元模型,在块定义图中设计了武器装备体系、武器装备、传感器等类元模型.以此为基础,对分布式杀伤作战概念的静态结构和动态行为进行了分析描述,为有效缩短作战概念建模仿真周期、加强不同背景研究人员之间沟通交流奠定了基础.     

基于任务的网络中心战作战同步能力度量

同步是网络中心战的核心概念之一,提高作战同步能力有助于获取作战优势。依据作战过程的周期循环特点,使用Kuramoto模型对作战节点进行动力学建模;并从同步的稳定状态和行为一致性效果出发,给出了基于任务的作战同步能力量化方法。仿真结果表明,作战节点间广泛、充分的信息交互,对作战同步能力的提高起着积极的影响作用。     

不确定数据流多维建模方法*

由于不确定数据流应用的出现,给传统的精确、静态数据环境下的多维建模带来了巨大挑战。针对不确定数据流动态、无限和不确定等特征,提出了一种不确定数据流多维模型。该模型中引入了不确定对象来描述不确定事实元组,并且通过定义时间维度的层次时间窗口,很好地反映了数据流的动态性和无限性,最后还对此多维不确定数据流模型的基本代数操作和分析代数操作进行了形式化定义,为不确定数据流多维查询与分析提供了理论依据。     

大型卫星地面站故障诊断的增强分层有向图方法

为了解决传统分层有向图模型在卫星地面站故障诊断面临的问题,提出了基于增强分层有向图模型的故障诊断方法。在建模过程中,考虑到卫星地面站故障征兆多、建模复杂,依据各设备工作状态的故障传播方式合并同类节点,以减小模型规模;同时,在模型中加入节点有效性使能函数,克服传统分层有向图模型中设备主备切换导致系统结构发生改变时需要重新建模的问题。在故障诊断推理过程中,采用反向回溯和正向推理相结合的方法减小故障源搜索空间,并基于各节点被搜索次数给出故障概率,提高诊断效率。以北斗卫星无线电测定业务地面站为例对单故障和多故障报警场景下的故障诊断方法进行了验证。结果表明,基于增强分层有向图模型的故障诊断方法可以提高故障诊断的准确率和全面性。     

系统目标毁伤效果指标建模方法探讨

探讨常规导弹打击目标类群中系统目标的毁伤效果指标的建模方法。在对毁伤效果指标、毁伤意图、目标易损性等概念进行深入分析基础上,提出基于目标功能易损性的系统目标毁伤效果指标建模的思想。根据系统目标功能受损情况,归纳出三类毁伤效果指标常用的建模方法:效能模型、失效模型及基于毁伤的保障度模型。举例说明了方法的有效性,可为导弹武器攻击效能评估、耗弹量计算和瞄准点选择等提供定量决策依据。     

知识图谱的预警探测体系探测效能贝叶斯评估方法

战争中,预警探测体系作为典型的复杂系统,其探测效能发挥情况的有效评估一直是亟需人们研究解决的重要现实问题.突破了传统效能评估方法的局限,在分析了知识图谱技术、贝叶斯评估方法基本原理的基础上,提出了基于两者综合运用的预警探测体系探测效能评估新方法,利用专家知识和实验数据构建知识图谱,并进一步使用贝叶斯网络方法实施知识推理...     

飞机系统安全性指标的Petri Net分配方法

为解决动态故障树抽象而不利于交流的问题,利用Petri Net直观、易用且适用范围广的优点,提出基于Petri Net的飞机系统安全性指标分配方法。通过整理安全性指标及其相关的可靠性指标,选取失效率作为安全性指标,对比动态故障树及Petri Net建模方法,选取后者建立静态逻辑变迁和动态逻辑变迁的Petri Net指标分配模型。在此基础上,提出考虑严酷等级的系统安全性指标分配方法,经过算例分析,构建Petri Net层次系统故障模型进行指标分配。结果表明,分配值均在相应安全性指标内,该方法能够克服动态故障树法不直观、等分配法分配过于粗糙等缺陷,为飞机安全性设计与评估提供参考。     

加权随机模拟的时变可靠性分析方法

针对结构时变可靠性的随机模拟分析方法计算代价大的问题,在极值方法的基础上提出基于加权随机模拟的时变可靠性分析策略。时变可靠性分析需要计算在不同时间处的失效概率,通常需要进行多次可靠性分析,计算代价巨大。所提方法通过对常规静态可靠性的随机模拟方法进行改进拓展,运用加权策略分别发展了加权蒙特卡洛法和加权重要抽样法,使之能够高效分析计算时变可靠性问题。所提方法仅需一次常规可靠性分析模拟,即可得到时变失效概率函数估计。采用管状悬臂梁和十杆桁架两个算例进行验证。结果表明,基于加权思想的分析方法在能确保精确度的前提下能够大幅度减小计算量,提高计算效率。     

网络化指挥信息系统战场信息收集能力

为了定量评价网络化指挥信息系统建设对体系作战能力的提升效果,以战场信息收集能力研究为切入点,运用集合论、图论等理论,通过获取的战场信息对作战需求的满足程度的影响因素分析,建立了战场信息收集能力的量化模型,给出了模型求解方法。通过案例计算分析,验证了模型的有效性,说明了提高战场信息收集能力的有效途径。     

动力伞8自由度动力学建模与仿真

现有文献中的翼伞建模方法多数是针对不带动力情况下的翼伞建模,不能适应动力翼伞的飞行控制。为了实现动力伞的有效控制,首先要建立合理的动力学模型。假设翼伞承载物和软翼之间具有2个自由度,分别建立软翼和承载物体坐标系下的作用力和力矩的平衡方程,通过体坐标系转换和消除翼伞内部状态量,得到有利于实现翼伞控制的8自由度非线性状态方程。仿真表明模型的飞行曲线与飞行实验的结果相一致,验证了模型的有效性。     

基于隐Markov树的序贯故障诊断模型

为了充分利用先验信息和实测信号,提高故障识别率,根据Bayes方法和序贯决策的思想,将实测信号分段,将前一段信号的诊断后验信息作为后一段信号的先验信息,提出了一种基于隐Markov树(hidden Markov tree,HMT)的序贯故障诊断模型.给出了诊断模型的建模步骤、HMT模型的建立方法和Bayes后验概率的计算方法.将模型应用于某型减速器故障诊断的结果表明,对于有先验信息和无先验情况,该序贯模型都可以有效地提高故障识别率.     

基于竞赛图的海上编队协同作战冲突排序方法

海上编队协同作战中的冲突消解顺序问题能影响编队作战效能。为了确定冲突消解的顺序问题,采用基于综合集成权重的竞赛图方法来表示多种冲突的有序关系,定量化给出了各冲突严重程度的排序结论,不仅为指挥员的决策提供了依据,而且提出了一种有序替代具体数值的定量化分析方法。结果证明,该方法简单、有效。