基于Agent的分布式卫星自主构形重构技术

自主构形重构是分布式卫星自主运行的典型任务.将构形重构问题分解为底层控制问题和上层规划问题,给出构形重构问题的统一描述,在一种递阶控制结构中探讨基于Agent的分布式卫星自主构形重构问题,并介绍基于ObjectAgent的实现框架.针对底层控制问题,提出卫星相对运动轨道调整的螺旋控制策略,并对燃料消耗量进行估计;针对上层规划问题,采用拍卖算法完成构形重构位置分配.最后通过一个仿真实例验证基于Agent的分布式卫星自主构形重构的可行性.     

一种面向关键属性更新的优化数据一致性算法

规模巨大且分布性强的P2P系统可能导致部分数据副本发布的更新被长时间地延迟,从而降低Internet上资源定位的效率。针对关键属性更新的特点,提出一种解决关键属性更新冲突的优化数据一致性算法。算法中分离出用户提交的更新请求中关于关键属性的更新,在对关键更新冲突分类的基础上,采用更新缓冲预处理和关键更新表两层机制并结合最新写胜出和分而治之规则,优化关键更新冲突的发现和解决。关键属性更新的优化处理使得不会产生因为关键属性更新的延迟而降低系统基于关键属性的资源定位效率,满足面向Internet的P2P系统的要求。模拟测试结果表明该算法在一致性维护开销、资源定位开销与资源访问开销以及鲁棒性方面均具有较好的性能。     

基于内外子区域划分的高阶精度CFD程序异构并行算法

对计算流体力学(CFD)程序CNS提出一种Offload模式下基于内外子区域划分的异构并行算法,结合结构化网格下有限差分计算和四阶龙格库塔方法的特点,引入ghost网格点区域,设计了一种ghost区域收缩计算策略,显著降低了异构计算资源之间的数据传输开销,负载均衡时CPU端的计算与MPI通信完全和加速器端的计算重叠,提高了异构协同并行性。推导了保证计算正确性的ghost区域的参数,分析了负载均衡的条件。在“CPU(Intel Haswell Xeon E5-2670 12 cores ×2)＋加速器(Xeon Phi 7120A ×2)”的服务器上测得该算法较直接将任务子块整体迁至加速器端计算的异构算法性能平均提升5.9倍,较MPI/OpenMP两级并行算法使用24个纯CPU核的性能,该算法使用单加速器时加速1.27倍,使用双加速器加速1.45倍。讨论和分析了性能瓶颈与存在的问题。     

海洋环境监测平行系统优化融合

多个海洋环境监测系统之间存在的功能冗余导致资源浪费和不必要的资金投入,因此应将各个系统优化融合成有机整体来节约海洋环境监测的资源和成本。将海洋环境监测系统按照功能划分为不同的模块,在线性规划融合的基础上引入熵方法,以成本和效能指标为主要对象,通过合理分配,在确保系统优化融合后监测能力不降低的同时,尽量减少建设成本。     

On competitive analysis for polling systems

Polling systems have been widely studied, however most of these studies focus on polling systems with renewal processes for arrivals and random variables for service times. There is a need driven by practical applications to study polling systems with arbitrary arrivals (not restricted to time-varying or in batches) and revealed service time upon a job's arrival. To address that need, our work considers a polling system with generic setting and for the first time provides the worst-case analysis for online scheduling policies in this system. We provide conditions for the existence of constant competitive ratios, and competitive lower bounds for general scheduling policies in polling systems. Our work also bridges the queueing and scheduling communities by proving the competitive ratios for several well-studied policies in the queueing literature, such as cyclic policies with exhaustive, gated or l-limited service disciplines for polling systems.     

三维分布式星载SAR多星联合成像方法

分布式小卫星SAR天线面小,存在严重的多普勒模糊,联合处理多颗卫星的回波可以有效消除模糊,实现高分辨宽测绘带成像.以一发双收的分布式构型为例,建立其回波信号模型并分析了两路回波信号之间的关系,在补偿由切航向基线引起的包络差和部分相位差后,得到两路回波信号频谱之间关系的解析表达式.根据回波谱之间的关系,设计加权函数,消除了回波的方位模糊,最后采用传统成像算法完成成像.     

Scheduling a maintenance activity on parallel identical machines

We study a problem of scheduling a maintenance activity on parallel identical machines, under the assumption that all the machines must be maintained simultaneously. One example for this setting is a situation where the entire system must be stopped for maintenance because of a required electricity shut‐down. The objective is minimum flow‐time. The problem is shown to be NP‐hard, and moreover impossible to approximate unless P = NP. We introduce a pseudo‐polynomial dynamic programming algorithm, and show how to convert it into a bicriteria FPTAS for this problem. We also present an efficient heuristic and a lower bound. Our numerical tests indicate that the heuristic provides in most cases very close‐to‐optimal schedules. © 2008 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 2009     

决定电视侦察弹射击诸元弹道模型的建立与仿真

在分析电视侦察弹各阶段弹道特点的基础上,建立了求取弹道诸元和射击诸元的弹道数学模型,给出了简单、精确、快速逼近目标的方法,并利用该模型进行了弹道逼近和决定射击诸元的模拟计算.结果表明在初始射角赋予非常简单的条件下,只用两条弹道,再通过一次插值,即可逼近开舱点,获得射击开始(装定)诸元.此模型和方法可用于射表编制和指挥自动化系统.     

基于模型转换的异步空间配准算法

在分布式融合系统中,融合中心在对传感器发送过来的航迹数据进行融合处理前,需要采用空间配准算法来消除航迹数据中可能存在的系统误差.已有的空间配准算法未考虑滤波处理中的状态方程对配准过程的影响.对不同传感器具有不同状态方程条件下的异步空间配准实现进行了研究,采用将模型误差和系统误差合并处理的思路,提出了基于模型转换的异步空间配准(AMCBA)算法.仿真结果表明AMCBA算法能够实现对模型误差和系统误差的准确估计.     

一体化联合作战指挥决策节点提前工作时间研究

分布式联合决策可缩短系统决策时间,提高决策质量.运用分布式联合决策,其关键点之一是确定各流程节点的工作开始时刻.依据影响分布式联合决策各节点开始工作时刻的主要因素是上下节点间传递的信息的特点,引入了信息熵的概念,通过一定的阈值来确立分布式联合决策系统中各节点的开始决策时刻.利用Bernstein多项式建立了分布式联合决策开始时刻数学模型,给出了求解该数学模型的方法,指出了该模型应用于实践的思路.