一种基于GEO/MEO星层组网的卫星网络抗毁路由研究

提出一种新的基于GEO/MEO星层组网的抗毁路由算法(DRRA),基于分群管理、群首备份、链路冗余、链路修补的星座结构。在基于卫星移动的动态卫星网络中,在数据包路由抗毁、数据包路由最短延时等方面具有优势。这主要在于:①在充分考虑该卫星网络结构特点的基础上采用卫星分群管理和群首备份机制,以减少网络中冗余信息的流动和对特定中心节点的依赖;②在充分考虑卫星网络运行环境复杂与恶劣的基础上采用星间链路冗余、星间链路修补方案,以降低网络中星间链路失效和/或卫星节点失效对整个卫星网络通信性能的影响。

满足用户与任务应用需求的卫星网络服务质量QoS需求分析

本文主要分析满足用户与任务应用需求的卫星网络服务质量QoS需求,为设计建设满足某应用需求的卫星网络提供支持。首先分析卫星网络组成结构特点与运行结构特点,再对满足用户与任务应用需求的卫星网络服务质量QoS关键指标—时延及时延变化进行重点分析,包括分析其产生的原因与分类、分析对卫星网络通信产生影响和改善措施等,最后以主要满足天基预警系统建设需求为目标。基于上述研究,提出基于GEO/MEO双层星座和地面关口站共同组成的分层协同的卫星网络系统。

基于组织自愈机制的空间信息网络抗毁路由技术研究方法

抗毁路由技术是确保空间信息网络长期稳定运行的关键技术之一。提出了一套借助机体组织病理自愈机制展开空间信息网络抗毁路由技术研究的思路与方法:结合现代病理学研究,分析机体组织疾病自主调理机理,总结形成适应天基信息网络路由故障自愈机制研究的启发性结论。据此分析天基信息网络业务特征、组网结构、路由过程、路由影响因素及故障产生条件与原因,构建并深入分析天基信息网络路由故障自愈调控策略与模型,设计满足自愈调控实施的包括分群管理、链路修补、增量修正等天基信息网络路由故障主动调控技术。最后,设计满足天基信息网络路由故障自愈的抗毁路由算法,借助相关的仿真平台与工具,设计适应本文研究需求的天基信息网络路由故障自愈仿真框架与环境,对提出的天基信息网络组网结构、路由故障自愈机制、抗毁路由算法进行仿真分析与评估。

空间信息栅格技术的概念内涵和研究方法

未来战场中预警资源的随机变化,需要全面、实时了解未来战场态势。提出采用空间信息栅格技术构造未来天基预警系统。该技术汇集和共享未来战场中空间预警传感器资源和信息资源,进行一体化预警传感器组织与管理,一体化预警信息获取、交互、处理与应用。通过研究未来战场中包括卫星传感资源、通信资源和信息资源等预警资源的随机变化,以及基于栅格技术的资源组织机制,给出了未来战场中空间信息栅格技术的概念内涵和研究方法。

基于GEO/MEO星座的卫星网络抗毁结构研究

设计并分析了一种基于链路冗余与修补方法的双层抗毁卫星网络。通过对网络中MEO星层进行基于快照周期的分群管理和群首备份选择机制,从星座组网结构方面提高卫星网络的抗毁性能;通过设计网络结构中群内、星层以及整个星座的通信链路,特别是对星座中MEO星层的通信链路进行充分的冗余设计,以及启用视距范围内间隔失效卫星间次相邻卫星节点链路连接的链路设计,从星座网络的通信链路上提高整个卫星网络的抗毁性能。最后对所设计的卫星网络的结构性能进行了简要分析。

基于星间链路的导航卫星网络自适应路由策略与机制研究方法

由于北斗全球导航卫星系统(Beidou global navigation satellite system,BGNSS)在全球范围内的建站约束,采用星间链路(inter-satellite links,ISL)传输其全球导航综合信息(global navigation integrated information,GNII)成为必选途径,其核心问题之一是适应BGNSS传输需求的GNII传输路径选择。通过分析BGNSS星间链路建链特征,探索其对GNII传输时路径选择的约束要素与约束关系。分析北斗GNII业务特征,研究满足其传输需求的路径选择约束要素与约束关系。再对这些约束要素与约束关系展开建模分析,探索适应星间链路特点与GNII传输需求的约束要素调整反馈机制,通过仿真验证基于星间链路的GNII传输路径自适应选择策略与机制。

面向高校理工科学生的教学方法创新研究

通过对社会需求、教师教学方法、学生学习方法三个方面的现状进行需求分析,作者提出了一些针对现状的适应我国高校理工科学生学习的教师教学与学生学习方法。文中主要从如何引导高校理工科学生的应用创新展开了教学方法研究,提出了从授课对象、授课方法、授课手段三个方面创新教学,以满足目前社会对学生知识结构的需求和学生对所学知识方法的需求。最后从社会需求、教师教学方法、学生学习方法三个方面分析了引导学生应用创新应该深层次思考的问题。

导航星座抗毁路由方法与技术研究

基于分群管理、群首备份、链路冗余、链路修补的二代导航卫星网络组网结构,提出并设计了一种基于GEO星层、MEO星层、地面节点联合组网的抗毁路由算法(DRRA)。基于二代导航动态卫星网络中卫星移动的动态卫星网络中,提出的DRRA算法在定位信号稳定、数据包路由抗毁、数据包路由最短延时等方面具有优势,并分析了其主要原因。

活动模型描述工具的设计与实现

介绍进行功能分解的建模工具———活动模型描述工具(AMDT)的设计与实现。通过该工具,利用图形符号和注解文字,按模型自顶向下、逐层分解的结构化方法对分析或设计系统进行分解分析,形象地给出了系统,系统各分解部分之间层次结构的列表描述和文字描述,以及各分解部分内部互联关系的图形化描述和文字描述。所得到的建模数据除采用IDL文件格式以文本方式全部保存到文件外,还能以其它输出形式将建模数据送入系统数据库或仿真环境,以实现活动模型建模数据的共享与继承。

高速公路监控管理的系统集成

本文主要阐述了以微机为核心的诸多系统在高速公路监控管理系统中的有效集成，以该单位成功研制的广州市环城高速公路北环段监控管理系统为例，说明了各分系统间各类数据、音频、视频信息的变换。

面向目标跟踪的传感器网络调度方法

对面向移动目标跟踪任务的传感器网络调度方法进行了研究。从单任务跟踪精度和总体任务完成情况两方面设计调度指标,采用扩展卡尔曼滤波器实现目标跟踪并计算跟踪精度,进而建立了该问题的混合整数调度模型。针对模型复杂度较高的特征,提出一种基于局部解空间跳出机制的改进型遗传算法并进行求解。仿真结果表明该算法针对该问题具有较高的求解性能。

面向源路由约束的全球导航卫星系统链路分析

未来的全球导航卫星系统GNSS(global navigation satellite system)的发展趋势是把导航和通信有机合理的结合在一起,使得导航系统中的卫星结点组成网络并实现网内结点间的数据交换,而这种网内卫星结点的通信主要为实现导航系统的自主导航或减少系统对于地面站的依赖提供支撑。为了研究路由的卫星导航网络特性,参照国内外真实的系统和研究成果提出了3种具有全连通性质的永久星间链路的建立方式,给出了不同建立方式下星间链路的距离、俯仰角和方位角的时变特性,结合这些特性分析了是否满足路由策略的要求,给出了在导航星座网络中的可行性分析以及初步的路由策略考虑,总结了全球导航卫星系统路由策略的优缺点,最后对全文进行总结。

防空导弹网络化作战C^4ISR系统体系结构研究

网络中心战是信息化战争中一种新的作战概念。按照网络中心战的概念,研究防空导弹网络化作战的C4ISR体系结构。提出了以火力单元的功能系统为基本单元,建立跟踪制导网、指挥控制网和拦截兵器网三层逻辑网结构,并定义各逻辑层的主要功能和基本组成。该结构对实现防空导弹网络中心战有指导意义。

下一代LEO卫星网络路由策略分析

鉴于LEO卫星网络有限的资源和高昂的建设维护成本,研究有效的LEO卫星网络路由策略成为下一代LEO卫星网络建设的关键问题。LEO卫星网络具有不同于传统的地面网络的特性,首先从对路由影响的角度对这些特性进行归纳,随后依据这些特性总结出侧重于网络拓扑结构、路由更新和负载平衡3个方面的解决方案,分析了每种方案特点,为进一步设计满足应用需求的、更为有效的下一代卫星网络路由策略奠定基础。

面向服务的C^4ISR系统仿真应用集成研究

新一代C4ISR系统在以网络、服务为中心架构的复杂环境中演进发展,对其仿真应用提出了更高的要求。基于面向服务架构(service-oriented architecture,SOA)的思想,构建了面向服务的C4ISR仿真应用集成体系架构(CSA-SOA),在该架构基础上设计了仿真应用集成的动态组建过程;描述了仿真应用集成运行的几类关键支撑服务;应用XML语言设计了仿真服务组件和仿真应用的描述规范,同时对仿真运行过程中服务之间的交互与时序关系进行了描述。最后,在某作战指挥系统的集成联试中应用CSA-SOA,通过该服务架构和运行机制,实现了C4ISR系统仿真应用的有效集成和无缝连接。

基于分群粒子群优化的传感器调度方法

对面向目标跟踪任务的多传感器多任务调度问题进行研究。考虑到探测目标的运动特性,采用扩展卡尔曼滤波法实施目标跟踪,以成功调度任务的综合优先权、目标跟踪精度以及传感器网络的能源消耗为指标,建立了多传感器多任务调度的混合整数规划模型。提出一种基于分群机制的分群粒子群算法对模型进行求解,该方法通过粒子分群,提高对问题域的全局搜索能力,避免算法过快收敛和发生早熟。实验结果表明,该方法用于传感器调度问题,具有较好的求解性能。

一种动态开放性天基信息系统应用体系研究

天基信息系统是国家信息化建设的重要基础性设施,为广泛的研究和应用领域提供有效的信息获取和信息处理等服务。针对天基信息系统资源与应用服务的动态性特征,基于资源两级绑定的思想,提出了一种适应天基信息系统资源和应用服务动态性特征的动态开放性应用服务体系,并对该体系的基本构成和体系结构进行了详细的阐述。分析了该体系的主要特性,详细论述了该体系能够适应天基信息系统动态性特征的机理。

C^4ISR系统效能分析方法

该文介绍一种C4ISR系统的效能分析方法。在分析影响C4ISR系统效能主要因素的基础上,得到C4ISR系统效能评价的层次结构,利用层次分析法和模糊评价法进行效能评估,从而得到C4ISR系统效能分析的一个框架。利用该方法进行效能分析得到的结果为一个反映C4ISR系统效能的三元向量,向量元素分别表示该系统被评价为“好”、“中”、“差”的概率。该方法解决了利用一般方法进行效能分析时面临的两个困难:因素重要程度的确定和因素的评价,从而能够增强C4ISR系统效能分析的效果。

松散耦合系统动态资源组织方法研究

松散耦合系统(loose coupling system,LCS)是针对采用松散耦合方式组成的一类系统的统称。实现面向任务的资源动态组织、配置与应用,是这类系统的共性问题。分析了松散耦合系统概念和特性,构建了松散耦合系统资源网络模型和资源组织模型,提出了针对松散耦合系统资源动态组织的"资源两级绑定"方法,论证了该方法对形成和保持松散耦合系统适应性、灵活性、开放性和可靠性的重要作用。

基于改进粒子群算法的天基预警系统资源调度方法

天基预警系统资源调度是一项重要而棘手的问题。对预警任务特性进行了分析,在此基础上提出一种基于关键点的任务分解方法,将其转换为可求解的组合优化问题;建立了问题的约束满足模型。针对该模型规模大、变量多的特点,设计一种具有快速求解能力的改进粒子群算法进行求解,该算法采取早熟避免机制,防止粒子群算法易产生的早熟现象。实验结果表明算法能够在给定时间内求得理想的调度方案。