车电系统TTCAN网络调度设计与分析

针对传统CAN总线无法满足车电系统进一步发展对总线实时性和确定性要求的难题,引入具有时间触发机制的TTCAN (Time-Triggered Controller Area Network)网络,给出了一种车电系统TTCAN网络调度算法.在此基础上,构建了一种新的车电系统TTCAN网络调度设计方案,并以消息的最差响应时间、最大发送周期抖动和总线带宽利用率为性能指标分析了该方案的性能,分析表明:该方案具有良好的实时性、确定性和高的总线带宽利用率.     

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。     

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。     

网络化无人水下航行器CAN总线调度方法

传感器时间驱动,控制器和执行器均为事件驱动的网络控制系统节点驱动方式,已在众多的网络控制系统研究中被采用。在此种节点驱动方式下,依据各控制回路传感信息的不同时间性质将网络化无人水下航行器各控制回路划分为周期性控制回路和随机性控制回路来进行处理。采用时分复用原理对系统总线传输时间进行划分,通过递归遍历寻优方法对系统周期性控制回路信息传输需求进行优化调度;基本周期最小时间余量最大的寻优指标确保了总线负载均衡和随机性控制回路信息传输需求得到及时满足,这样有效地减少了低优先级控制回路(节点)信息传输的延迟等待时间。利用M ATLAB/T uretim e工具进行仿真试验,仿真结果说明了调度方法的有效性。     

集中控制混合网络中基于流的资源分配算法

集中控制混合网络中,异构化网络内部的流量具有一定的规律和特性,如果使用原有的单一的离散式最大极值和无状态的网络资源调度算法,忽略了异构网络规律,会造成网络利用率较低、易震荡、部分网络流延迟等问题。通过分析由集中控制网络和普通网络组成的混合网络的拓扑结构,对混合网络结构中常见问题如流闪现、不能估计的流、路径堵塞或连接震荡场景进行分析,并提出基于期望和状态的流量评价资源规划算法POS和POS-FME。算法考虑混合网络的运行状态,对系统可用资源进行评估,为系统中各种流匹配对应可用资源,并具有一定的预测作用,从而避免混合网络出现运行效率低下的场景。通过实验,POS算法和POS-FME算法相对传统算法,利用率提高了10%～30%,并降低了震荡和平均延迟。     

SpaceFibre网络服务质量时隙资源分配算法

为保证SpaceFibre星载数据网络大量实时数据流的超高速确定性传输,提出一种包含两个子算法的SpaceFibre网络服务质量时隙资源分配算法.形式化描述网络服务质量机制,给出调度矩阵相关定义;创建网络服务质量排队模型,定量分析时隙资源分配对网络时延性能的影响;考虑网络兼容性和算法鲁棒性,给出改进二进制序列调度子算法...     

基于深度森林的网络流量分类方法

随着网络应用的迅猛发展,流量分类在网络资源分配、流量调度和网络安全等诸多研究领域受到广泛关注。现有的机器学习流量分类方法对流量数据特征的选取和分布要求苛刻,导致在实际应用中的复杂流量场景下分类精确度和稳定度难以提高。为了解决样本特征属性的复杂性给分类性能带来的不利影响,引入了基于深度森林的流量分类方法。该算法通过级联森林和多粒度扫描机制,能够在样本数量规模和特征属性选取规模有限的情况下,有效地提高流量整体分类性能。通过网络流量公开数据集Moore对支持向量机、随机森林和深度森林机器学习算法进行训练和测试,结果表明基于深度森林的网络流量分类器的分类准确率能够达到96. 36%,性能优于其他机器学习模型。     

航天器调度中的资源约束推理方法

资源水平边界的估计是构建资源利用可行计划中的一个基础问题。通过分析航天器资源约束的共享与分离并存、累积与瞬时消耗并存、过度订阅与区间调度并存等特点,提出了资源时间网络、时间约束网络和约束网络相结合的资源约束描述方法;构建了增量式基于包络的资源约束算法和最早开始时间链展开资源约束算法,以快速获取资源一致的柔性解。实例证明,该方法较好地解决了航天器调度的资源约束推理问题。     

基于服务功能链的网络功能资源调度机制设计与实现

针对于邻居网络功能节点对资源调度的影响,提出了基于服务功能链的网络功能资源调度机制GSDM。基于服务功能链,GSDM将邻居节点运行状态信息加入到调度策略中,有效刻画了网络功能连接关系对资源调度的影响。实验结果表明：GSDM有效地提高了资源调度的召回率以及精准率,并有效提高了网络功能虚拟化系统性能。     

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.     

星载高速标签交换机星地流控机制设计与仿真

为了优化大容量星载标签交换机的设计,提出了一种星地流控机制,根据星载交换机存储资源使用状态调整地面网络设备队列调度权重,降低星载交换机存储资源使用量和丢包率。使用网络仿真软件(NS2)仿真分析了地面网队列调度机制对星载交换机存储资源需求和丢包率等关键指标的影响,为星载标签交换机和星地协同网络的设计提供了参考。     

基于多目标问题的装备维修保障资源调度研究

针对战时装备维修保障资源调度面临维修保障资源需求量不确定、调度时间不确定、调度路径可靠性不确定的问题,通过引入三角模糊数,将不确定信息量化,构建了以维修保障资源调度时间最短、维修保障资源调度路径可靠性最高和维修保障资源调度成本最小为目标的多目标调度模型,并给出了确定各目标相对重要度的方法,然后通过极大极小法将多目标模型转换为单目标模型,并结合LINGO软件对模型进行求解得出维修保障资源的最优调度方案。最后,引入算例进行了分析计算,结果证明了该模型的有效性,对于战时开展装备维修保障资源调度具有一定参考价值。     

带有活动收益不确定特征的成像侦察卫星调度问题

根据区域目标的侦察需求,研究了面向区域目标的多星调度问题。分析了调度问题中活动收益不确定特征,讨论了活动收益的上下界。针对收益不确定的特点,设计了影响力指标用于评估活动对调度方案的影响。基于活动影响力与执行时间设计了一种带局部诱导的禁忌搜索算法,采用分层次的、变评价函数机制引导求解过程趋向多目标优化,在优先提高覆盖率的同时兼顾减少资源消耗。最后,以算例验证了算法的有效性,并通过方案比较说明算法具有较好的寻优能力。     

战术通信网业务量建模技术研究及网络性能仿真

战术通信网业务流量模型是对网络规划设计、管理和控制的基础,只有模型精确,才能正确地刻画网络的各项特性.以流量建模技术为主线,对所研究网络的流量特性进行了探讨,并在此基础上提出了战术通信网业务流量的建模方法,同时结合所研究的相关技术对战术通信网性能指标进行了分析.针对在仿真中如何加载业务量分布模型的难题,提出了一种PDF Destination Address模型,利用OPNET PDF概率编辑器及相关控制代码来实现业务量比例分布矩阵的运算,从而完成流量加载.用该方法所加载的业务分布模型与实际业务比例分配关系相符,能有效满足各指挥单元在业务量强度、大小和方向上的需要.     

时间和指挥机制约束下基于信息流的指挥网络稳定性研究

针对现有方法不能完整描述指挥网络的不足,研究了多态网络模型下指挥网络的稳定性。基于对信息传输时间和指挥机制特点的分析,提出了双重约束下网络稳定性模型,该模型假设信息可通过一对最小路径同时传输信息;设计了确定网络所有最小状态(下界点集)的算法流程;最后给出案例分析,证明了模型和算法可行有效。     

现场总线周期信号的实时调度算法

对基金会现场总线FF(foundation fieldbus)集中式介质访问控制方式中的周期信号所采用的总线调度算法进行了分析,并提出了改进算法.该算法首先对每个子节点总线占用时间进行分割,通过增加average判断环节使得微周期分配更加均匀;然后,采用最终节点自动调度环节减少了最终节点的调度次数,节省了系统开销,并利用改进算法制定了调度表,提出了调度表验证公式,搭建了实验平台模拟总线调度;最后,通过实际案例对比分析了原算法与改进算法的使用特点.结果表明:改进算法生成的调度表具有更大的调度范围和更高的时间利用率.     

基于排队论的航空通信频率干扰修复问题研究

航空通信频率极易受到战场复杂电磁环境的影响。针对航空通信频率干扰普遍情形,提出了一种基于排队论的航空通信频率干扰修复资源调度方法。首先,分析了航空通信频率干扰问题,并从航空通信网络角度对频率干扰等级进行界定;然后,分析了实时、非实时频率资源调度模型,并以此为基础构建了混合频率资源调度模型,对其运算流程进行详细阐明;最后,对2种不同算例条件下混合频率资源调度模型的系统运行指标进行计算分析。结果表明:混合频率资源调度模型能够较好适应具有等级差异通信链路干扰修复情况,且不同频率资源调度子系统的数量配比对于混合频率资源调度模型的系统运行指标存在差异性影响。     

域间流量工程体系结构的研究

随着Internet的快速发展,为了提高网络整体资源的利用率,出现了通过跨域网络性能的优化,达到优化网络资源使用的域间流量工程技术。在分析与评价域间流量工程体系结构研究状况的基础上,提出了面向域间流量工程的RCP体系结构以及今后需要研究的主要问题。     

基于复杂网络的防空反导体系抗毁性评估

基于复杂网络理论,构建了防空反导体系网络模型,运用实时节点度优先的蓄意攻击方式,对防空反导体系网络的抗毁性进行分析及优化。仿真结果表明,防空反导体系网络具有无标度特性,对蓄意攻击较为敏感,可采用低度数加边的策略来提高网络的抗毁性。仿真结果对网络抗毁性研究具有一定的参考价值。