基于混合蚁群优化的天地一体化调度方法

天地测控资源一体化调度问题是一个典型的大规模组合优化问题,优化过程极其复杂,采用单一优化机制的传统蚁群算法求解这类问题时,存在求解效率低且求解性能差的缺陷。鉴于此,提出了采用两种不同融合策略的新型遗传-蚁群优化方法(genetic-ant colony optimization hybrid algorithm,GA-ACO)求解问题。该方法利用遗传算法的快速搜索、群体性能等优势生成初始蚁群信息素分布,提高了蚁群算法由于运行初期信息素更新较慢导致的较低求解效率和后期早熟引起的较差求解质量。仿真结果表明,相比于基本蚁群算法和遗传算法,混合蚁群算法的寻优性能更好,求解效率更高,更适合解决天地测控资源一体化调度问题。

星地混合通信系统中的天地一体波束形成技术

对星地混合通信系统中的天地一体波束形成技术进行了初步探讨。说明了研究该技术的重要意义,对地基波束形成和天基-地基混合波束形成这两种实现架构进行了分析,并讨论了上行和下行自适应波束形成算法、馈电链路传输多路复用、远程误差效应校正等关键技术。

天地一体化信息网络光电混合交换技术研究

天地一体化信息网络在组网过程中会面临链路异构、信息多粒度和资源受限等挑战,通过数据交换设计可以解决这些问题。描述天地一体化信息网络架构,分析多粒度业务混合交换的现状,并在此基础上提出光/射频/分组混合交换的设计思想,主要包括混合交换结构设计、基于四波混频效应的光交换、宽带可配置射频信道化交换、基于软件无线电思想的分组高速交换、激光/射频异构链路光域聚合与疏导以及增强型GMPLS设计。

基于星地混合波束形成架构的馈电链路带宽压缩方法

针对地基波束形成系统对馈电链路带宽要求过高的问题,提出了一种星地混合波束形成架构。该架构通过在星上对馈源信号进行低复杂度的数据降维处理再传回地面进行波束形成,有效降低了系统对馈电链路带宽的要求。文中给出了在均方误差最小意义下的基于特征值分解的星上压缩矩阵的计算方法,并分析了馈源信号无损压缩的必要条件。最后,对比了天基、地基、星地混合这三种波束形成方案的各自优缺点。结果表明,星地混合波束形成是未来最有应用前景的解决方案。

光伏/光热-地源热泵联合供热系统运行性能研究

为解决太阳电池的发电效率随温度升高而下降以及地源热泵系统供热引起的土壤热失衡问题,以典型居住建筑的光伏/光热-地源热泵(PV/T-GSHP)联合供热系统为研究对象,基于TRNSYS软件,采用土壤温度、地源热泵机组季节能效比、光伏发电效率和太阳能保证率为评价指标,对该联合供热系统进行运行性能分析。研究结果表明:夏热冬冷地区(以长沙为例)太阳能保证率相对较高,PV/T组件面积为满屋顶最大化安装(900 m^(2))时,第20年末土壤温度相比初始地温仅升高0.8℃,热泵机组季节能效比约为5.1,太阳能保证率为97.0%~98.7%;不同气候地区的太阳能保证率与PV/T组件面积和建筑全年累计供热量有关,通过定义单位建筑全年累计供热量PV/T组件面积指标,得到中国不同气候地区的太阳能保证率与该指标的耦合关系,回归方程的决定系数R^(2)为0.983,得出在已知建筑全年累计供热量和太阳保证率设计目标值的条件下所需PV/T组件面积的计算方法。PV/T-GSHP联合供热系统的全年运行能耗显著小于平板太阳能集热器-地源热泵联合系统(最小降幅为沈阳,49.7%),远小于空气源热泵(最小降幅为石家庄,79.8%)和燃气壁挂炉(最小降幅为沈阳,65.1%)。

基于电力量子保密通信的星地一体应急直播保障技术

鉴于电力行业多采用卫星转发的方式作为应急备用直播通道,考虑到直播信息在自由空间中无线传输的开放性,信息传输更容易受到外部攻击,传统经典密钥生成分发体制难以满足电力行业对极高安全等级的需求。在完全利用电力行业现有通信资源的基础上,提出将量子保密通信技术应用于卫星应急通信业务。通过量子密钥实现了卫星应急直播的高安全等级保障,并综合利用量子信号快速纠偏技术、量子中继技术,克服了多中继节点、地埋架空光缆混合组网等多项技术难题,对电力量子保密通信技术的应用具有积极的示范意义。

基于混合空时编码的地空协同通信多波束MIMO系统设计研究

随着B5G/6G新一代移动通信技术研究的深入,5G商用化进程的落地,通常以混合空时编码、大规模天线阵列等关键技术为核心来构建高速率传输的地空协同通信系统。为了保障地空大容量高速可靠性通信传输,研究和设计基于空时编码的射频收发系统以及高增益、窄波束大规模阵列波束天线显得尤为重要,对基于混合空时编码算法对地空通信大容量、高速率和抗干扰的应用场景进行了分析,研究了基于共形相控阵融合混合空时编码的大规模MIMO多天线波束成型天线设计。