网络运行态势感知技术及其模型

针对现有网络态势感知技术无法反映网络整体运行质量的问题,提出了网络运行态势的概念,并给出其模型。首先,将马尔科夫链的转移概率引入网络链路权重评价中以衡量相邻节点的可达性,进而求得网络链路权重;随后,为一致、稳定地评估网络运行质量并克服基于支持向量机评估方法在训练过程中存在的参数难以确定、过拟合等问题,提出了基于相关向量机的网络运行质量评估方法;最后,将各链路的运行质量评估值按照权值加权得到网络运行态势,实现网络运行质量局部评估向网络运行态势整体呈现的提升。实验结果表明,该模型获得的网络态势值与通过灰色模糊综合评估得到的态势值的平均绝对误差仅为1.61%,优于基于支持向量机的网络评估方法;通过对态势均值及方差的比较,可对不同网络建设方案提供必要的技术指导。     

高原地区无人机气象威胁度建模与评估方法

高原地区气象条件复杂,无人机飞行威胁因素多变,本文提出一种基于贝叶斯网络的高原地区气象威胁度建模与评估方法,总结出6种对飞行安全有严重影响的气象相关因子并进行了量化分析,应用多树传播推理算法对威胁度进行建模及评估,仿真结果表明,该算法能够合理地评估复杂多变的高原气象威胁,能起到提升无人机在高原地区安全飞行率的作用。     

基于北斗/GPRS/3G技术的无人机遥感网络体系关键技术研究

无人机遥感网络是继卫星遥感网和有人机航空遥感网之后的我国遥感技术体系的重要组成部分。但我国无人机遥感系统机型多、装备分散、应用面广,缺乏统筹规划,难以实现快速调度与合理配置,整体效能较低,而且无人机遥感系统属于"低、慢、小"的飞行目标,我国现有空管技术手段和系统"看不到、管不到",无人机飞行安全管理存在隐患。所以为了充分发挥无人机遥感技术整体优势,统筹无人机遥感科技资源、优化配置,提高无人机遥感科技创新能力、应急救灾快速反应能力,2013年科技部组织863课题"基于北斗/GPRS/3G技术的无人机遥感网络体系关键技术研究与示范",开展基于北斗/GPRS/3G技术的无人机遥感网络体系关键技术研究。该文主要论述了无人机遥感网络运行管理机制与规范的研究过程与方法,并形成无人机组网系列标准规范初稿,将弥补国内民用无人机标准规范空白;论述了基于北斗/GPRS/3G技术的无人机遥感系统飞行监管的关键技术,实现无人机遥感网络对无人机超视距测控和信息传输,将改变我国无人机遥感系统用现有的空管系统监管手段"看不到、管不到"的现状;论述了无人机遥感网络综合运行管理平台的设计思路与技术,为统筹无人机遥感科技资源、优化配置,促进开放共享和综合利用提供技术平台支撑;论述了基于无人机遥感系统的灾害应急节点灾情提取与综合验证节点无人机遥感数据快速处理等关键技术研究,将为应用示范节点构建提供技术支撑。该文初步形成了无人机遥感网络运行管理机制与规范研究报告,5个无人机组网系列标准初稿,形成了无人机导航通讯技术研究、无人机遥感系统网络数据库结构和管理系统概要设计书等研究方案,进行了北斗/GPRS/3G技术的无人机遥感系统飞行监管与无人机遥感网络综合运行管理平台的原型系统的设计与开发,为该课题的"无人机组网关键技术攻关,社会化无人机遥感网络体系初步构建"的研究目标提供了技术支撑。     

基于并行作战环的无人机集群协同作战能力评估方法

针对无人机集群基于信息网络的协同作战能力评估问题，采用衡量信息不确定性程度的信息熵对网络的节点能力和作战边的权值进行量化，构建信息流转动态评估网络。首先通过节点度受限最短路算法找出该网络可能的并行作战环，分串行、并行和混合3种模式的计算法算出评估网络最小能力熵，实现无人机集群协同作战行动量化评估；然后通过对无人机集群海上封控作战行动进行能力评估，验证该评估方法的有效性；最后基于最大效能原则，给出无人机集群协同策略和作战使用上的建议。     

复杂网络与网站评估体系研究

介绍了当前网站评估存在的问题之后将复杂网络的研究方法引入到网站评估体系建设之中,接下来由网站数据架构数据处理开始,从静态评估指标和动态评估指标两方面出发,深入阐述了多项基于复杂网络的评估指标与网站体系之间的关系.为搭建高效合理的网站系统提供了一种研究新思路,进而可以帮助社会提升对网站信息的管理水平.     

面向无人机中继通信平台的混合网络编码算法

针对现有远距离中继通信系统吞吐率较低的问题,提出了一种面向无人机移动中继平台的混合网络编码算法。该算法综合考虑网络编码策略和空地信道状态,根据用户实时信噪比选择编码方式。根据循环往复式的无人机飞行轨迹和视距信道(LoS)条件,得出远距离用户与无人机中继平台间的信噪比和误码率;引入用户信噪比约束和无人机位置约束,根据无人机与用户间的信噪比和误码率求解出最优通信方式转换时刻;无人机中继平台在转换时刻前后分别采用三时隙网络编码方式和两时隙直传方式进行数据包的接收和发送,从而有效提高中继通信系统整体吞吐率。实验结果表明：当用户间距离为1 600 m、无人机飞行半径为600 m、飞行速度为10 m/s时,混合网络编码算法与传统三时隙移动中继通信算法相比可提升28.42%的系统总吞吐率,并降低17.8%的吞吐率平均变化率,体现出较高的通信效率和系统稳定性,具有良好的应用前景。     

基于信令分析的移动数据网络业务投诉系统的实现

【目的】针对中国移动运营商面临的客户投诉难定位、投诉现象难复现、投诉发生时信令难回溯等难点问题,研发一个基于信令分析的移动数据网络业务投诉系统。【方法】系统通过设计包括网络质量监控、投诉处理等功能的关键性能指标(Key Performance Indicators,KPI)系统及投诉分析和处理机制,从业务数据中挖掘网络隐患,深入分析数据业务网络性能,快速准确定位影响用户感知和网络性能的异常原因,帮助工作人员有针对性地对不同区域进行网络优化工作。【结果】性能测试结果表明,系统可以快速地感知客户上网的情况,通过优化网络的性能来提升客户的满意度。【结论】从系统运行的结果来看,本研究设计和实现的系统基本达到了预定的效果。     

数据仓库技术在网络信息安全风险评估系统中的应用

本文将数据仓库技术引入到网络信息安全风险评估系统中,依据风险评估组件对评估数据的不同要求建立数据仓库.数据仓库系统采用面向主题的数据组织方式,对网络历史事件数据和网络当前状态数据,按照评估方法的不同进行归类和统一管理,以满足风险评估组件中不同评估方法对数据的需求.数据仓库从源数据到 ETL过程,为评估系统进行数据分析提供了快速的数据准备,有效提高了评估的准确性和时效性     

改进RetinaNet的无人机小目标检测

无人机技术的不断成熟,使得搭载高效视觉系统的无人机应用也更加广泛。针对无人机航拍图像中小目标较多、分辨率低等原因导致的检测精度不高的问题,提出了一种改进RetinaNet的无人机航拍目标检测算法。算法针对特征图中小目标信息提取不足的问题,设计了多阶段特征融合方法,并将其与注意力机制串联设计了特征挖掘模块,可以在浅层特征图中融入深层的语义信息,丰富小目标特征;设计了基于中心点检测的无锚框(Anchor-free)方法,网络通过对中心点的回归来定位目标,而不是通过固定大小的锚框去匹配,这样做可以使网络对小目标的回归更加灵活,提高了算法的整体性能;且通过深度可分离卷积方法对网络进行轻量化设计,以压缩模型大小并提高检测速度。实验结果表明,改进算法较原RetinaNet算法平均精度提升了8.5%,检测速度提升了6帧/s,且与其他先进算法相比也具有性能优势,达到了检测精度与检测速度的均衡。     

无人机航测技术在国土资源管理中的应用

针对目前国土资源管理技术不能满足国土资源需求的问题,提出利用无人机航摄技术对国土资源进行管理.本研究对无人机系统的组成,垂直摄影和倾斜摄影的概念以及4D产品生产流程进行了说明,并将无人机航测技术在国土资源管理中的应用进行了分析,从而有助于提升国土资源的管理水平.     

无人机自主集群技术研究展望

 动态不确定环境和复杂任务决定了无人机系统势必朝着集群化、自主化和智能化方向发展,具备共识自主性的无人机集群可无需任何集中规划或直接通信完成复杂智能行为。从无人机自主性内涵出发,讨论了无人机自主集群的概念、特点、优势及可能的作战形式,从人机共融、变体设计、人工智能和集群对抗方面探讨了无人机自主集群的发展趋势及无人机集群应对反无人机技术的必要性,从军用和民用领域分析了无人机自主集群的可能应用前景,从战略规划、研发模式、系统协调、交叉学科、国防应用及市场培育等方面探讨了无人机自主集群技术的发展方向。     

基于混沌粒子群优化BP神经网络的网络安全风险评估系统设计

网络规模不断扩大的同时,也容易受到各种安全风险的威胁,因此,必须对网络安全风险进行准确评估。传统的评估系统中存在的趋势性、周期性以及随机性影响评估准确率的问题,导致评估的结果大都不准确;为此,提出并设计了基于混沌粒子群优化BP神经网络的网络安全风险评估系统。首先对系统的硬件进行了设计,并得出了设计的框图;然后使用混沌粒子群的优化算法和BP神经网络的算法对系统的软件进行了设计;最后进行了对比的实验。实验结果表明,该系统能够更好的协调,并处理评估过程中出现的问题,不会受到趋势性、周期性以及随机性的影响,能够更好的发挥网络安全评估的效果,提高评估的准确率,减小相对的误差。     

城市系统灾害恢复力研究综述

近年来,灾害恢复力逐步成为灾害研究和实务工作关注的核心议题。通过对灾害恢复力文献的回顾,对其概念发展进行了较全面的梳理,并概括了灾害恢复力概念中的3个关键共识点,论述了城市系统灾害恢复力的5个特征要素,即社会、经济、制度、基础设施和环境系统恢复力,总结了城市系统灾害恢复力的普遍定量分析方法和具体测度模型,分析了城市系统提升灾害恢复力的有效措施,并在此基础上对灾害恢复力未来研究进行了展望,提出了研究的关键问题和进一步研究的建议。     

全分布式软件定义网络架构在无人集群系统中的应用

无人集群是未来的发展趋势之一,它需要可靠稳定的通信网络实现内部互联互通,为复杂的集群行动提供有效的信息传输渠道.为组成该网络,满足集群特点和需求的网络架构是关键.首先,本文提出了一种适用于无人集群的全分布式软件定义网络架构,论证了其全分布、无中心、实时性强、架构动态和可扩充等诸多优点;其次,介绍了全分布式软件定义网络架...     

雨洪灾害视域下的老旧社区防灾韧性评估——基于PSR模型和BPNN的实证研究

老旧社区是城市承灾系统的关键短板,遭受雨洪灾害冲击时老旧社区的防灾能力最为薄弱,提高老旧社区雨洪韧性对于增强城市防涝应急管理能力至关重要。基于PSR(压力-状态-响应)模型构建老旧社区雨洪韧性评估指标体系,采用BP神经网络(back propagation neural network,BPNN)建立了老旧社区雨洪韧性评估模型(PSR-BPNN),并进行模型检验和训练测试,最后以江苏省镇江市京口区老旧社区为例进行实证研究。结果表明：(1)经学习训练,评估模型拟合优度R2接近1,误差(Mu)=1×10-7,模型精度良好;(2)20组训练集相对误差均接近于0,5组测试集平均误差为0.0935,相对误差范围为0.0086～0.2865,模型具有较强的适应性;(3)案例社区的雨洪韧性综合得分L*=0.548,在I-V级雨洪韧性等级划分中处于第Ⅱ级,社区雨洪防灾韧性较差,社区承受了较强的外部压力(P)、状态层存在诸多薄弱环节(S)、响应层为弱响应(R)。PSR-BPNN模型有助于揭示老旧社区雨洪等外部灾害韧性形成机理,研究结论对于削减社区外部压力、补齐社区设施短板和增强社区灾害响应能力具有重要参考价值。     

遗传狮群算法的分布式电源定容选址

近年来接入配电网的分布式电源容量越来越大,但不合理的分布式电源定容选址方案不利于配电网的优化运行,故针对分布式电源定容选址问题,分析了分布式电源对配电网线路损耗、节点电压和快速电压稳定裕度指数的影响,并建立了相关的目标函数,同时为加强狮群算法跳出局部最优解的能力将遗传算法的交叉、变异环节引入到狮群算法中,最后在标准的IEEE 33节点配电网络的基础上,对所提方法进行验证,结果表明所得的分布式电源定容选址方案能够有效地降低网络线路损耗,提高节点电压和加强配电网的稳定运行,同时表明遗传狮群算法优化算法比原算法有更强的跳出局部最优解的能力,收敛速度也较快。     

面向航空集群网络的改进型AODV路由协议

航空集群作战是未来空战重要作战模式,作战的场景、对象、态势更加复杂多变,经典的AODV(ad hoc on-demand distance vector routing)路由协议由于存在网络节点资源耗费不均以及无法适应网络拓扑结构快速变化等问题,不能很好地适应航空集群网络.提出一种基于资源可用模型和断裂链路快速修复模型的改进型AODV路由协议.协议通过设计资源可用模型改善航空集群网络中节点存储资源、计算资源、带宽资源耗费不均的问题,提高节点生存时间,并且通过设计断裂链路快速修复模型,降低重启路由发现频率,使其能更好地适应网络拓扑快速变化的航空集群网络.仿真表明,与经典的AODV协议相比,该协议在降低网络中死亡节点数目以及重启路由发现频率方面都有显著提升,对航空集群网络具有较强的适应能力.     

建筑弹性评价体系研究进展

 在当前全球气候变化导致极端天气和自然灾害频发的背景下，提高建筑弹性，有效展开建筑弹性评价显得日益迫切。回顾了国际上已有的建筑弹性评价体系和弹性评价方法学研究前沿；提出了对中国未来构建建筑弹性评价体系的启示：建筑物理特性是提高建筑弹性的内部根本，社会经济环境是提高建筑弹性的外部辅助，国家或政府的相关政策、法规建设是提高建筑弹性的有力保障等。鉴于目前中国尚未形成完整的建筑弹性评价体系，建议从识别不同区域建筑的多灾种风险、开展弹性评价方法学研究、出台建筑弹性建设的标准与法规、提高全社会安全弹性能力及基于数字化的“互联网+建筑弹性”网络体系的构建等5个方面开展工作。     

三维动态无人机网络覆盖性能与信道容量分析

无人机(unmanned aerial vehicles, UAV)在空间内不规则分布和移动给系统设计带来巨大挑战，为了对UAV服务下的热点场景进行更加真实可靠地分析，基于随机几何和移动ad hoc网络 (mobile ad hoc network, MANET)理论，构建了一种三维移动UAV网络模型。UAV群被建模为三维泊松点过程(three-dimensional Poisson point process, 3-D PPP)，可以在水平和竖直方向位移。为了进一步研究该系统的网络性能，考虑了2种服务模型:基站切换模型(base station handover model, BHM)和基站恒定模型(base station constant model, BCM)。通过推导服务距离分布以及其余基站干扰的拉普拉斯变换，得出该系统的覆盖概率和信道容量。通过仿真分析了不同参数指标对覆盖概率以及信道容量的影响。实验结果表明，与传统二维UAV网络模型相比，该三维动态模型能够更准确地反映实际情况，并且基于最近邻策略的基站切换能够显著提升网络性能。     

基于狼群角色匹配C-劳动分工机制的无人机集群空战策略

针对无人机集群在空战任务中的角色动态切换问题，提出了受狼群启发的无人机集群空战角色匹配C-任务分工方法，提高了应对复杂空战环境的动态任务执行能力。首先，通过分析狼群围捕行为特性，得到三种狼群个体特性，进而给出狼群角色匹配C-劳动分工模型。然后，基于无人机集群和狼群在行为机制上的相似性，将狼群的分工机制映射到无人机集群中，提出了无人机集群角色匹配C-任务分工模型。最后，针对不同任务分工下的目标分配问题，分别建立了攻击和制导任务的目标分配模型。仿真表明所提出的角色匹配C-任务分工方法能够有效解决空战角色动态切换问题，提高了整体空战能力。