CAN总线在舰艇作战仿真系统中的应用

介绍新型现场控制总线CAN(Controller Aera Network)的基本概念、特点、器件、总线协议。研究由单片微型计算机系统和CAN总线所组成控制器局域网在舰艇作战仿真系统中分布式控制的应用,以及某型舰舰导弹武器系统仿真过程中CAN总线的应用。模拟系统研制成功后的实践应用表明,CAN总线在舰艇作战仿真系统中通信可靠、性能稳定,提高了传输效率,实现了灵活的通讯组合,使其在舰艇分布式作战仿真系统中有更好的应用前景。     

高性能RTI自适应通信机制研究

为了提高HLA仿真系统在高性能计算平台上的运行性能,针对高性能计算平台的高性能层次式通信环境,提出了一种共享内存/IB/以太网自适应RTI通信机制-SACM机制,该机制能够根据通信双方所在节点的网络拓扑信息,自适应建立延迟最小的通信连接,实现共享内存、IB等高速互连及以太网互连的自适应选择.同时在该通信机制中,针对节点内高速共享内存通信需求,提出了一种面向多盟员互连的共享内存通信算法,有效提高了节点内盟员通信效率.对象属性值更新延迟测试结果表明,该通信机制可以有效提高RTI在高性能计算平台的通信性能.     

DDBMS中的并发控制理论

本文叙述了并发控制的数学理论,以此达到两个目的:一是以精确的术语定义并发控制方法的正确性;二是把并发控制问题分解成两个更容易处理的子问题:读一写同步和写一写同步。为后继论文对分布式并发控制的分析和设计打下基础。     

一种完全分布式的空间服务及组合模型

针对服务组合中控制流和数据流的不同协调机制,可将组合模型分为4种类型,分别是控制流集中式且数据流集中式、控制流集中式且数据流分布式、控制流分布式且数据流集中式、控制流分布式且数据流分布式.空间服务组合流程需处理较大规模的数据流,采用控制流分布式和数据流分布式的协调机制能有效降低组合过程中系统整体通信规模并减少空间服务组合响应时间.通过对各种不同组合类型建模的定量分析对上述观点进行了正确性论证.模拟实验证明,定量分析结果可信.     

弱通信条件下基于MPC与融合状态估计的多UUV编队控制方法

多无人水下航行器(UUV)编队控制在实际复杂海洋环境中面临着水声通信时延大、多中断和丢包等弱通信难题,如何提高其对通信的鲁棒性是重点研究方向之一。首先,建立了多UUV编队模型;其次,将多UUV编队航行分为有无参考路径两种状态,针对已知编队期望路径条件,将编队问题分解为路径跟踪与速度同步问题,设计了基于模型预测控制的路径跟踪控制和速度误差同步机制;再次,针对编队处于机动过程而缺乏参考路径的条件,提出了基于最小二乘的融合状态估计及其一致性编队控制方法;最后,在仿真环境最大队形误差0.6 m,验证了算法的有效性。与单积分器系统一致性编队控制算法对比分析表明,所提方法在队形控制精度、队形恢复时间以及编队的稳定性方面均具有一定优势,研究结果对多UUV编队应用具有重要的指导意义。     

基于方向信息的无人机群编队控制算法北大核心

针对无人机群的速度跟踪编队控制设计了基于方向信息的控制策略,其中无人机的控制器设计只依赖于临近无人机的相对方向,从而可以应用于无人机群通信受阻的情况。通过设计基于方向信息的比例积分控制器完成了无人机群编队系统的速度跟踪问题,控制器的稳定性分析采用了基本Lyapunov函数的方法,与基于优化策略和持续激励方法相比更利于控制策略扩展应用到更加复杂的情形中。最后,分别通过定点和速度跟踪编队控制仿真实验,验证了控制方法的有效性。     

基于人工势场法和Ad-hoc网络的多机器人编队控制

ad-hoc网络具有自组性强、快速组网和高抗毁等特性,以它组网的多机器人编队适用于一些无法预先安装通信设备的特殊场合。但是由于ad-hoc网络的通信覆盖范围有限、网络动态性强,在进行编队控制时如果不考虑编队中机器人之间的通信距离,可能导致机器人因与网络失去联系而脱离编队。为了确保多机器人编队的完整性,在使用势场法进行编队控制时,除考虑目标和障碍物的影响外,同时将机器人之间的通信距离作为一种引力加入传统的环境势场模型。仿真实验的结果证明该方法可以有效地控制ad-hoc方式组网的机器人编队。     

基于飞蛾信息素寻偶机制的无人机集群协同搜索

为了提高无人机集群协同搜索移动目标的效率,提出一种基于飞蛾信息素寻偶机制的无人机集群协同搜索方法。根据飞蛾基于信息素选择飞行方向的寻偶行为,建立信息素图风向模型和飞蛾信息素寻偶模型。考虑无人机机间避撞约束,提出从飞蛾信息素寻偶机制到无人机集群分布式协同搜索的映射,并给出具体实现流程。仿真实验结果表明了所提方法在解决单个移动目标的协同搜索问题时的有效性和稳定性;外场飞行试验表明了所提方法在实际应用中的可行性。     

基于XMSF的组播拥塞控制模型的设计与研究

采用叠加组播技术为XMSF提供多对多的通信服务,同时使用拥塞控制机制保证其网络服务质量。提出了一种新的组播拥塞控制模型,在MAX-PLUS代数基础上采用线性循环法分析计算了其吞吐量,经过仿真验证了该模型的可行性和灵活性。     

D2D通信中能耗优化的分布式资源管理算法

端到端(D2D)通信技术近年来受到通信学术界的普遍关注,它绕过基站直接进行数据通信,可以减轻基站的负载,节省系统通信资源,提高系统性能和用户体验。然而,D2D通信技术也带来了一些棘手的资源管理问题,例如,如何进行模式选择以调度使用系统链路资源、抑制蜂窝用户和D2D用户之间的相互干扰,如何进行功率控制以满足用户需求等等。文章分析了多用户D2D通信系统的链路共享机制和用户功率分配策略,为提升系统中各用户的能效性能,基于联盟形成博弈和非合作博弈提出了对应的分布式资源管理方案和算法。最后,通过数值仿真,验证了所提方案和算法的有效性,相比最初的资源使用策略,所提分布式方案和算法能够给用户带来明显的性能增益。     

分布式导弹发射控制系统设计模型

分布式导弹发射控制系统是以多微机结构处理导弹发射控制过程的一种控制系统,是当代导弹武器发射控制系统所广泛采用的一种先进技术。通过对某类常规战术导弹实施分布式发射控制模型设计的分析,探讨了分布式微机结构在军事控制领域的应用前景     

分布式综合化航空电子网络拓扑优化技术

针对分布式综合化(DIMA)架构下实时动态消息流和网络资源能力,优化航空数据和通信网络(ADCN)拓扑问题,提出一种基于业务拓扑、网络拓扑以及延迟、线缆约束下的多目标网络拓扑优化算法。该算法能够基于驻留任务的信号、逻辑连接、物理连接关系,在资源约束下优化机载网络拓扑。算法通过组合优化方法计算折中全局最优解集(Pareto最优)。对于大规模机载网络架构优化,为了减少计算规模和提高计算时间,又提出一种预计算路径算法。算法通过类A320机载网络拓扑场景和类A380机载网络拓扑场景进行验证。结果表明,相比手动功能映射和网络拓扑优化设计,优化效率能提高10%～30%。     

高速互连网络中基于网卡的归约计算硬件卸载机制

聚合通信广泛应用于高性能计算的研究和工程领域。在大规模的科学和工程计算中,聚合通信开销占据很大比例,有时甚至可达到全部消息传递开销的80%,是高性能计算系统的性能瓶颈。因此提出了一种基于网卡的归约计算硬件卸载机制,通过在网卡上嵌入归约操作逻辑部件,实现了数据在传输过程中的计算,减轻了CPU的负担,降低了通信延迟。通过FPGA平台实现了16节点的归约操作实验,并基于xNetSimPlus模拟器模拟了不同节点规模的归约操作。实验证明,卸载机制能有效减少聚合通信中归约操作的时间,所提支持归约计算的网卡卸载机制最高可以加速归约操作2.71倍。     

一种多约束条件下的分布式多传感器协同规划算法

在编队作战中,如何对分布在不同作战平台、拥有众多约束条件的传感器进行协同规划,具有重要的研究意义。基于协方差控制的基本思想,运用分布式多传感器航迹融合算法计算协方差矩阵,分析可能存在的多种作战约束条件,提出一种多传感器多目标分配步骤和方法。算法可针对动态变化的目标期望协方差和约束条件,及时地调整分配策略,在保证协方差控制作用的同时,着眼于提高分配结果的稳定性,并对此进行仿真。仿真结果证明了算法的合理性和有效性。     

分布式指挥与控制关键技术及其发展

随着信息技术的发展,分布式指挥与控制已成为信息时代联合作战指挥的一种新方式。把握实施分布式指挥与控制主要环节的核心技术,运用物联网、大数据、量子通信、人工智能等前沿科技,是促进指挥信息系统在作战指挥领域发挥效能的关键所在。     

分块求解三角形线性方程组的一种分布式并行算法

在分布式存储环境下,提出了一种基于"分块"思想的求解三角形线性方程组的分布式并行算法。该并行算法不仅成功运用了数据压缩存储技术,将方程组系数矩阵的存储规模由n2减少到n(n+s)/2≈n2/2,而且较好地实现了计算与通信的相互重叠,从而减少了处理机间的通信开销。数值试验表明:该并行算法具有较高的加速比和并行效率。     

空间应用载荷的天地端到端IP隧道协议通信架构设计

在地面运控子网和载荷信息网中设计IPsec、GRE或RFC2003三种IP隧道协议，通过平台信息网和天地测控网，封装的用户数据包能在天地通信链路中路由，以支持在轨载荷和地面运控终端之间端到端的灵活通信。设计支持IP隧道协议通信的天地一体化信息网络架构，给出各级路由器的设置和网段IP地址分配，计算和分析出三种IP隧道协议的通信效率与实时性。分析结果表明，采用IP隧道协议对改变传统地面运控模式、提高运控效率具有重要意义。     

指挥控制参考模型简介

本文介绍了一个正在发展中的指挥控制参考模型。该模型将ISO OSI RM的思想和技术推广到指挥控制过程中与军事系统密切相关的识别、攻击、通信、运输过程中,形成了一套具有哲学高度的、较为完整的适用于任何军事实体和民用实体的C~2系统的思想方法体系。     

关于卫星DS—CDMA通信系统的功率控制问题

本文根据卫星DS-CDMA通信系统的持点．讨论了在设计卫星DS—CDMA通信系统的功率控制方案时应考虑的问题,最后根据讨论的结论．提出了一种卫星DS—CDMA通信系统的功率控制方案。     

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。