战术电台网动态频谱接入策略研究

文章以战术电台网为应用背景,提出一种动态频谱接入策略。在频谱资源紧张和电磁干扰的条件下,使用该策略可以有效提升通信节点之间的通信能力。文章构建了用频系统的动态频谱接入模型,并对动态频谱接入策略指标进行仿真。仿真结果表明,所提策略可以利用有限频谱资源,降低干扰对通信质量的影响,提高通信成功率。     

求解武器目标分配问题的改进粒子群算法

在建立多种类型武器目标分配模型的基础上,提出了一种求解该模型的改进粒子群算法。首先,定义粒子聚焦距离变化率,使惯性权重依据聚焦距离变化率自适应调整;其次,采用速度最大值线性递减的策略平衡算法收敛精度与全局寻优能力之间的矛盾;最后,粒子替换策略使算法改善了因自适应惯性权重的引入而造成收敛速度变慢的问题。仿真结果表明,提出模型和算法合理有效,算法收敛快,适合求解各种种群规模的武器目标分配问题。     

一种改进的星地异构网络选择算法

针对目前异构网络选择算法在确定指标权重存在主观性的问题,提出一种改进的星地异构无线网络选择算法。将线性比例变换方法和极差变换方法结合,对网络属性值标准化处理,使处理结果更具科学性,采用10/10-18/2新标度系统构造判断矩阵,利用层次分析法计算网络性能差异的客观权重,通过对权重的排序,得到最优接入网络。仿真结果证明,该算法能有效改进传统多接入选择算法中对判决指标权重定义主观因素强,判决不准确的问题,提高了网络的选择准确性和有效性。     

卫星网络中面向TCP报文传输的资源调度算法

为了增强卫星网络中TCP协议的性能,首先提出了一种卫星链路下的TCP性能模型,该模型可以反映出带宽约束下TCP性能相关参数对有效吞吐率的影响;其次,基于该模型提出了一种动态规划解决方案,通过求解吞吐率代价函数,得到优化的数据传输策略,该方案不仅能够方便地平衡卫星基站对TCP吞吐率或公平性的要求,还可帮助TCP协议适应卫星衰减链路的各项特征变化。仿真试验表明:该算法能够有效地改进卫星传输TCP的性能。     

基于PC机的模拟训练装备效能评估方法

分析了基于PC机的模拟训练装备的组成结构,根据其效能评估指标的特点,充分考虑决策数据间的客观关系,同时兼顾决策者的主观偏好,采用基于最小二乘原理的组合赋权法指标权重确定方法,对该类装备的效能进行评估,验证了该方法的可行性和有效性。     

基于随机搜索策略的中继卫星调度方法

高质量的调度方案不仅能满足用户的需求,还能为中继卫星系统的计划编制提供科学的决策手段和依据。针对日益多样化的用户需求,采用全新的中继卫星调度应用模式,允许用户提交多个可以滑动的时间窗口。面向这种调度模式,考虑中继业务中任务调度的灵活性和任务间的冲突,构建考虑多滑动窗口的中继卫星调度模型,并设计基于随机搜索策略的中继卫星调度算法。算法包括任务资源匹配与邻域生成、可用时间段生成、任务冲突分析、邻域搜索与冲突消解以及资源与任务集更新5个算子。通过仿真实验将该算法与基于时间自由度的启发式算法进行对比,验证了算法的有效性。     

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。     

基于中继卫星SMA的用户网络接入技术

针对中继卫星各类型及大量用户的接入需求,设计了网络分级管理架构和动态/静态相结合的多码-多频-时分多址(MC-MF-TDMA)资源分配技术。利用网络分级管理架构,低层子网用户以自组织的方式通过高层骨干节点转接入S频段多址系统(SMA)波束,以增强网络的扩展能力,缓解多用户对SMA资源的过度消耗;利用动态/静态相结合的MC-MF-TDMA资源分配技术,延长时隙长度,提高用户数据速率的灵活性。OPNET仿真表明,网络结构和资源分配策略合理可行,可为中继卫星实现对陆、海、空、天各类用户在线管理提供技术支持。     

基于分层结构的卫星动态接入网络建模研究

在分析卫星动态网络特点的基础上，针对卫星网络模型构建和仿真需要，探讨了构建基于分层结构的卫星动态接入网的必要性。基于“骨干/接入”思想，提出了基于分层结构的卫星动态接入网络（HSDAN）。根据OPNET系统的仿真机制，构建HSDAN的网络模型、节点模型和进程模型。通过与简单分层卫星动态网络（SHSDN）的仿真分析比较，说明了在网络高负载条件下，基于“骨干/接入”网络模型思想的HSDAN更适合天基综合信息网的要求。     

卫星通信网作战效能评估研究

通过对卫星通信网完成信息传输作战任务的能力分析,建立了卫星通信网作战效能评估指标体系;将模糊层次分析法和熵权法相结合,建立了确定指标权重向量的综合集成赋权模型,采用专家打分和隶属度函数法计算单因素模糊评估向量,采用相对状态特征值对评估结果进行处理,建立了模糊综合评估模型,实现了卫星通信网作战效能的评估,并对评估结果进行了分析。     

基于卷积神经网络的卫星网络协调态势评估方法

为充分发掘利用海量卫星网络数据,提高决策效率,加强空间频轨资源获取与储备的分析手段,尤其是对地球静止轨道资源的协调获取问题,提出基于机器学习算法的卫星网络态势评估策略。通过对卫星网络协调因素进行特征分析,选择卷积神经网络(Convolution Neural Network, CNN)为目标算法模型,并建立算法模型的训练数据集及Label规则,采用分裂信息增益度量方法对数据进行降维处理,建立CNN评估模型,并进行了验证分析。结果表明,CNN模型对卫星网络协调态势评估问题测试的正确率高达80%以上,具有较高的评估效能。随着数据量的增多,CNN评估效果逐步提升,是一种在卫星网络协调态势分析、资源储备的有效评估方法。     

多层卫星通信网络结构设计与分析

针对单层卫星网络时延高、网络阻塞概率大等问题,研究了多层卫星网络的系统结构及其特点。结合不同轨道卫星特点,引入分层卫星网络结构,采用Walker和极轨星座覆盖带设计法,设计了多层卫星网络星座。采用"弱连接"模型作为星际链路建立的基本原则,并对星座的覆盖性能和星际链路特性进行了仿真分析,结果表明,多层卫星网络在覆盖特性和星际链路性能上更具优势。     

适用于北斗混合星座的相对定位随机模型建模策略

为提高模糊度解算成功率和基线解精度,提出适用于北斗的相对定位随机模型建模策略,即混合随机建模策略。采用最小二乘方差分量估计方法对北斗单差观测量方差进行估计。对处于不同高度的三轨道卫星观测量方差分别建模:对地球静止轨道卫星观测量方差采用载噪比模型建模,对倾斜地球同步轨道卫星和中地球轨道卫星观测量方差均采用仰角模型建模。根据不同模型实时组建观测量的随机模型。试验结果表明:相比于采用传统简化模型和单一的仰角或载噪比模型,混合随机模型能更加真实地反映不同卫星观测量的随机噪声特性,模糊度解算成功率和相对定位精度均有提高,总体性能最优,因而能更好地适用于北斗系统。     

基于Multi-Agent敏捷卫星动态任务规划问题

在分析敏捷卫星的特点和卫星多用户需求的基础上,针对敏捷卫星任务规划问题,基于Multi-Agent理论构建了任务分配模型;针对敏捷卫星任务规划初始方案调度中卫星资源失效的情况给出了敏捷卫星动态任务重调度模型;在此基础上,提出了基于诚信机制的可解约合同网任务分配方法,设计了招投标机制、可解约合同网协议以及招投标、评标策略;以敏捷卫星任务规划调度问题为例通过实验获得了满意的结果,表明了模型的合理性以及算法的有效性。     

利用分时刷新和位置约束的卫星载荷BRAM抗辐照设计方法

为解决星载资源严格受限条件下,静态随机存取存储器型现场可编程门阵列中块随机存储器(block random access memory, BRAM)的轻量级、高可靠抗辐照加固难题,提出了一种基于分时刷新和位置约束的卫星载荷BRAM抗辐照加固设计方法,通过监控算法执行时隙实现BRAM分时刷新,并增加位置约束有效降低三模冗余后两模设计同时发生异常的概率,以较少的资源消耗有效提升BRAM在轨抗辐照可靠性。重离子加速试验结果表明,采用分时刷新和位置约束加固方法后,卫星载荷单粒子功能中断截面下降约81.63%,在轨BRAM异常由3颗星2年发生3次减少为25颗星2年未发生,在轨抗辐照可靠性大幅提升。     

利用星载GPS伪码测距进行小卫星星座的整网定位

首先针对小卫星星载ＧＰＳ伪码测距，基于星间差分消除／消弱误差，并引入星座网形约束，论述了星座模式下提高小卫星定位精度的一种整网数据处理方法，并给出了一个算例。然后进一步论述了不依赖ＧＰＳ的小卫星星座测控，以及提高小卫星星座定位自主性问题的几点设想。     

语义对等网中资源元数据混合索引策略研究

面向对等网络信息资源语义共享问题,首先提出了一种基于多本体的资源元数据描述框架,将资源元数据分为核心和扩展两部分,在此基础上重点对资源元数据索引策略进行了研究,提出了一种混合索引机制,针对资源核心元数据采用一种社区策略来进行组织索引,针对扩展元数据采取DHT和语义关联相结合的方式进行组织索引,其中结合了本地索引和全局索引的特点,并在此基础上对资源发现流程和负载均衡方法进行了设计。与现有相关系统相比,本索引体系有效地提高了对等网络环境下资源定位的效率和系统的可扩展能力。     

IP over DDN在某导弹试验指挥舰系统中的设计与应用

在某导弹试验指挥舰系统建设中,针对直接使用原卫星通信设备,存在接口数量、接口标准和通信带宽等方面的局限性,采用IP over DDN技术,解决了通信带宽不足和该条件下的多业务接入问题.对于实时应用特点,选用了IP组播协议进行网络配置,进行系统设计,既保护了前期投资,又较好地满足了海上武器试验指挥系统的通信需求.     

用错误围堵策略建立可生存的网络安全设备内核

提出在IBM虚拟机器的架构上,使用错误围堵策略建立可生存的网络安全设备内核的思想。建立有效的资源管理器,分割、调度机器资源,把物理资源提供给虚拟机器,平衡错误围堵与其它的性能要求。利用软件和硬件错误围堵技术制约对系统攻击引起的错误,防止一个错误引起整个系统的崩溃。用以上策略建立了内核模型,给它加上大负荷,正常和异常的工作。实验结果显示:即使在系统中某些部分出错的情况下,依然不影响系统的整体性能,并且错误围堵的开销几乎可以忽略不计。     

一种航天侦察任务的关联度分析与去冗余方法

针对航天侦察需求响应中可能存在的任务重复产生问题,综合考虑任务的需求来源、质量要求、时间偏好及空间范围,提出一种基于任务关联度的任务冗余分析方法。首先,对航天侦察的相关要素进行分析度量,给出了基于四类要素的任务关联度计算方法,然后提出了通过任务之间的关联度来降低可替代任务产生概率的具体算法,进一步考虑了准确优先、公平优先以及混合等不同情况下的冗余度计算方法,最后,给出一个应用示例,说明所述分析方法的有效性。研究结果表明,该方法具有良好通用性,可为航天侦察任务的预处理提供有效支持。