Central Command Architecture for High-Order Autonomous Unmanned Aerial Systems

This paper is the first in a two-part series that introduces an easy-to-implement central command architecture for high-order autonomous unmanned aerial systems. This paper discusses the development and the second paper presents the flight test results. As shown in this paper, the central command architecture consists of a central command block, an autonomous planning block, and an autonomous flight controls block. The central command block includes a staging process that converts an objective into tasks independent of the vehicle (agent). The autonomous planning block contains a non-iterative sequence of algorithms that govern routing, vehicle assignment, and deconfliction. The autonomous flight controls block employs modern controls principles, dividing the control input into a guidance part and a regulation part. A novel feature of high-order central command, as this paper shows, is the elimination of operator-directed vehicle tasking and the manner in which deconfliction is treated. A detailed example illustrates different features of the architecture.

有人直升机/无人机协同编队指挥控制体系设计

针对有人/无人机(Manned Aerial Vehicle/Unmanned Aerial Vehicle,MAV/UAV)编队协同作战的发展趋势,开展了MAV/UAV协同编队指挥控制系统设计研究。分析了MAV/UAV的协同作战样式对指挥控制系统的需求。对比了目前集中式、分布式和有限集中式3种指挥控制结构,兼顾UAV智能化水平和数据链路状态,设计了基于集散式的指挥控制系统,该系统集合了集中式和分布式的特点,在协同编队指挥控制中具备通信要求适中、可扩展性高和鲁棒性强等优势。

基于流域集控的网络化下令系统的研究与设计

在大型流域水电生产背景下,传统的调度台电话下令模式存在诸多弊端。随着流域水电投产厂站、机组容量与台数的快速增加,急需创新构建新型调度联系操作模式,以实现生产操作流程标准化、模块化。网络化技术具有鲜明的技术特点及先进的技术效果,可以较好地适应多端业务联系业务情景。因此,文章结合生产实践对基于流域集控的网络化下令系统进行了研究与设计。

新朔铁路调度集中系统优化设计

探讨新朔铁路调度系统的实施与效果。该系统成功落地应用,实现调度集中系统与调度信息系统的深度融合,使两者能够一体化运行,提高运输组织效率。为确保系统的稳定性和安全性,对调度集中系统可能存在的安全隐患进行深入的分析,并提出改进策略和预防措施。在系统的实际应用中,对出现的问题进行分析,提出具体解决方案和建议。最后,对系统在新朔铁路的未来发展进行前瞻性的展望,包括控制集中化、联锁一体化和通信现代化等。

CTC设备取代QJK设备人工解锁盘实现方案

目前普速铁路使用QJK实现区间占用逻辑检查功能时,通过人工解锁盘进行闭塞分区占用丢失解锁,客专线路使用TCC实现区间占用逻辑检查功能时,通过CTC进行闭塞分区占用丢失解锁。提出普速铁路中采用CTC设备取代QJK设备人工解锁盘的方案,通过对不同站型的分析,采取CTC设备增加接口的方式设计取代QJK设备人工解锁盘方案,可提高人工解锁盘功能的扩展性,并在施工和运营维护方面也具有明显优势。

市域铁路调度指挥系统管控一体化方案探讨

线网级市域铁路调度指挥系统负责管辖整个线网的运输调度指挥、应急处理,有的还须满足与国铁线路间的互联互通运营要求。该文对现有国铁和地铁的调度指挥系统进行了分析,结合线网级市域铁路的功能要求和业务特点,对市域铁路调度指挥系统架构选型、适应性进行分析,提出了适用于市域铁路调度指挥系统管控一体化的技术路线,并就该路线给出了总体技术方案、功能分布及主要岗位设置方案,为市域铁路调度指挥系统发展提供参考。

CTC/TDCS调度命令内容安全卡控技术研究

针对调度员在CTC/TDCS系统发布调度命令时常见的错发、漏发等问题,研究调度命令安全卡控过程及方法。依据调度命令模板库和业务关键词库,归纳调度命令业务类型识别策略;基于正则表达式识别、基础数据匹配、关键词辅助定位算法,实现调度命令文本信息的有效提取;通过设计标准基础数据拓扑结构与逻辑校核算法,计算线路业务信息的准确性,评判调度命令业务数据的有效性以及业务传达操作的规范性。经验证,调度命令内容安全卡控技术能够有效识别业务信息,并辅助调度员进行二次校核,不仅提高了调度命令的准确性,也有效降低了调度员的劳动强度,满足铁路运输调度的实际应用需求。

电力网络化下令系统集中化信息云调度方法

由于信息识别结果存在差异,使得调度长度比率过高,难以实现合理的资源调度。根据电力网络化下令系统的工作原理,利用改进的CNN方法设计集中化信息识别算法,获取高精度的信息识别结果;连接多个服务器资源后,形成异构云计算调度环境,添加动态自适应因子进行计算,实现电力网络化下令系统集中化信息合理调度。仿真实验结果表明:面对计算密集型任务和通信密集型任务,提出方法的平均SLR值均呈现降低趋势,可实现合理的资源调度。

冶金铁路运输集中管理模式的开发与改进

分析了鞍钢冶金运输现状,研发智慧物流冶金运输调度指挥系统的软硬件,重点介绍集控界面主要的显示内容和功能,并分析鞍钢智慧物流冶金运输调度指挥系统主要实现的功能和上线运行以来所取得的经济效益以及未来可能产生的间接效益,最后提出了该系统未来的发展方向。

利用既有铁路开行市域(郊)列车调度集中系统信息交互研究

针对城市轨道交通线网指挥中心需与铁路局调度集中系统进行信息交互的需求,以北京铁路枢纽利用既有东北环铁路增建第二线开行市域(郊)列车典型工程为例,基于城市轨道交通线网指挥中心的需求分析,以及该工程调度集中系统的设计情况,对铁路局调度集中系统向城市轨道交通线网指挥中心的调度集中信息交互进行了浅度、中度、深度交互方式的多方案分析研究,提出基于局间接口方式构建行调信息复示系统的技术方案。该技术方案构建的行调信息复示系统,符合现行规范要求,铁路局调度集中系统侧设备和轨道交通线网指挥中心侧设备之间的物理界面清晰,不影响国铁调度集中系统和城市轨道交通线网指挥系统的现有系统结构,契合该工程由铁路局运输且调度指挥纳入铁路局管理的工程实际。为铁路局调度集中系统至城市轨道交通线网指挥中心的调度集中信息传递,提供了一种可供工程实施的设计方案。

普速铁路TDCS调度指挥系统升级改造CTC调度集中控制技术工程应用探讨

TDCS是铁路列车调度指挥系统,是实现铁路各级行车调度、对列车运行实现透明智慧实时监督、调整全路路况的现代化铁路指挥系统。CTC是铁路调度集中系统,对管辖区段内的列车和调车作业进行指挥和管理,通过联锁、列控、区间闭塞等信号设备,实现调度集中控制。

发车预告作业流程在TDCS/CTC系统中的实现和应用

铁路调度指挥信息系统/调度集中系统(Train Operation Dispatching Command System/Centralized Traffic Control,TDCS/CTC)作为铁路调度指挥核心作业系统,是运输生产调度作业的直接载体。为降低工作人员使用TDCS/CTC系统的工作强度,提高作业效率,提升车站的效能,分析发车预告作业流程在TDCS/CTC系统中的应用。以提高接发车预告作业自动化水平、降低人工介入程度为目标,从自动发车预告的发送时机、基于控制模式的发送目标选择、基于出入口信息的卡控、基于预告状态的进路控制、发车预告的发送方式等方面设计系统功能实现方案,并通过案例分析验证设计方案的有效性和可行性。

国外地铁线网调度指挥模式对北京地铁的启示

我国各大城市轨道交通线路运营控制普遍采用单线运行控制模式,在调度指挥管理成本、组织效率及建设运营成本等方面的不足随着线网运营规模扩大而日益凸显。针对该问题,北京地铁尝试探索更为科学和经济的集约化线网调度指挥新型模式。从运营控制和调度管理角度深入分析城市轨道交通线网调度指挥模式特点,并选取国外典型地铁“分散控制、集中管理”“集中控制、集中管理”的线网调度指挥模式为对象,详细分析其调度指挥组织架构及其系统建设特点。最后,通过对比北京地铁线网调度指挥模式与国外典型地铁的差异,指导北京地铁集约化调度指挥模式建设,为行业高效、集中、节约的调度指挥体系建设提供参考。

调度指挥系统优化整合工程设计方案

针对枢纽地区和繁忙线路两种不同运用场景,在满足现有各项技术规范和运输调度指挥规章制度的前提下,从降低实施难度和节省工程投资的角度出发,提出基于远程控制技术和中心站集中控制技术的调度指挥系统优化整合工程设计方案。结合实际工程案例,对比两种方案的工程技术特点,总结在实际工程中的运用经验,从两种不同运用场景的特点出发,分析在具体运用场景下的适用性和经济性,为将来在新建工程和改建工程中实现调度指挥系统优化整合提供参考。

调度集中系统智能运维方案研究

调度集中系统是以铁路行车指挥为核心的自动控制系统,内部设备的日常运维作业具有业务量大和参与人员多的特点,为减轻劳动强度、提高运维效率,设计了调度集中系统智能运维方案,并按照侧重点的不同划分为自动化方案和智能化方案。调度集中系统智能运维方案运用运维模块和智能分析算法,能够拓展调度集中系统运维活动系统监控环节的状态信息监测范围,增强调度集中系统运维活动事件管理和问题管理环节的主动性问题管理过程。调度集中系统智能运维方案能够提升运维效率,并为后续的实际应用提供有益的设计思路和参考方案。

从重心到边缘:指挥控制的历史及进程

传统指挥控制实际上是中心化指挥控制,这种指挥控制方式在解决确定性问题时非常有效,但在处理不确定性日益上升的现代战争时面临着反应滞后和难以适应的问题.从重心的视角阐述了中心化指挥控制的基本原理,总结了中心化指挥控制的特点,界定了边缘、边缘作战与边缘指挥控制的内涵,剖析了边缘指挥控制崛起的深层原因,分析了边缘指挥控制的制胜机理和鲜明特征,提出了边缘指挥控制的过程模型.网络信息时代宏观作战体系的中心化指挥控制仍是一种不可或缺的指挥控制模式,同时,边缘指挥控制作为一种新的范式也是应对战场不确定性的指挥控制模式.指挥控制范式的演变适应了时代发展的需要.

一种水面舰船对空自防御作战能力计算模型

在基于集中指挥的舰船对空自防御作战中,目标指示时间对目标的拦截次数有较大影响。为精确反映目标指示时间对拦截次数的影响,建立了集中指挥方式下的舰空导弹拦截次数计算模型。首先,根据集中指挥方式下的对空自防御作战过程,得到单发射单元对目标拦截次数的模型,然后将多发射单元对目标拦截次数计算问题转换为多个单发射单元对目标拦截次数计算的问题,从而得到多发射单元对目标拦截次数的模型。对不同目标指示时间、雷达跟踪距离、发射单元数条件下的拦截次数进行计算,结果表明,计算模型能够反映目标指示时间、雷达跟踪距离以及发射单元对拦截次数的影响。

基于IDEF0的舰艇编队协同对空作战固定集中指挥控制流程建模研究

为实现海上舰艇编队多平台协同对空作战,基于Do DAF原理在传统的对空作战指挥控制流程基础上设计了固定集中指挥控制流程,阐述了其概念、系统功能、组织结构等;基于IDEF0对指挥控制流程进行了建模,剖析了其优、劣,为仿真实验定量评估及设计改进舰艇编队协同对空作战新型指挥控制流程奠定了基础。

任务分配方法及其在指挥控制领域的应用

任务分配问题是一类经典的组合优化问题,任务分配方法的研究有利于作战指挥控制领域中多个问题的解决。从集中式分配和分布式分配的角度综述了任务分配方法,分析和对比了任务分配方法性能,最终探讨了在指挥控制领域应用任务分配方法的情况,并进行了应用展望。

网络化指挥控制中心性建模评估研究

复杂网络在核心节点遭到蓄意攻击时表现出来的网络脆弱性,促使在发挥网络化作战协同优势的同时,必须充分重视网络化指挥控制的中心性评估工作,以及早发现这些敏感节点。在构建网络化指挥控制模型的基础上,综合考虑影响节点差异的组成要素,提出了应用于中心性评估的节点收缩改进方法,并通过实验分析验证了方法的有效性和可行性,从而为网络化作战条件下的指挥控制核心节点评估提供了新的研究思路和分析方法。