航天测控资源调度问题建模与求解研究综述

航天测控资源调度为测控方案决策和航天测控资源网络建设提供支持,具有重要的研究意义。介绍了航天测控资源调度问题的分类和解决流程。分析了该问题的建模方法及其相关的目标函数设计、约束条件分析、优先级确定等关键技术。归纳了该问题的求解算法和冲突消解方法,对主要算法分类进行了评述。总结了航天测控资源调度效果评价的主要研究内容。综合分析了航天测控资源调度问题的研究发展情况,并结合发展需求,分析了相关技术的研究方向。所做的工作对航天测控资源调度问题研究具有很好的理论参考意义。     

基于Agent的航天测控资源调度问题建模分析

为了研究航天测控资源调度与优化问题,需要建立问题的标准化描述模型.通过对航天测控工程需求的分析,明确了与航天测控资源调度有关的各仿真对象定义及测控调度过程,并指出了需要考虑的规刖和约束.采用基于Agent技术的对象属性、交互、规则、状态的描述方法,建立了可扩展的航天测控资源调度问题中各时象描述模型和资源分配过程模型.通过一个实例验证了该建模分析方法的可行性.     

航天测控调度模型及其上界求解算法

通过分析航天测控调度问题的测控需求,建立了航天测控调度0-1整数规划模型,运用拉格朗日松弛方法对模型中的任务约束和设备约束进行了松弛,运用次梯度优化算法求得了拉格朗日对偶问题的上界.最后,通过对两个场景的试验分析,证明了次梯度优化算法所得上界的有效性.     

基于向量体积改进TOPSIS法的航天研究院航天产品研制创新能力评价

本文构建了航天研究院航天产品研制创新能力评价指标体系,提出了向量体积改进的TOPSIS评价方法,实证分析了我国四家航天研究院的航天产品研制创新能力。研究结果表明:我国航天研究院航天产品研制创新能力评价指标体系由1个一级指标、4个二级指标、15个三级指标构成;向量体积改进的TOPSIS评价方法可行、有效,可以克服传统的TOPSIS评价方法有时无法排序的不足;我国四家航天研究院航天产品研制创新能力表现出明显的层次差别。本文研究结果可供政府、航天企业等参考、借鉴。     

一种基于ES法的卫星测控资源调度仿真及实现

针对陆基测控网“星多站少”而导致测控设备与航天器测控冲突问题，以中低轨道航天器作为研究对象，应用离散事件系统中的事件调度(ES)法对陆基测控资源调度问题进行了研究，提出了解决测控冲突的技术途径，确定了测控弧段优先级及量化方法。同时根据陆基测控网实际和航天器测控需求，抽象出排除测控冲突的数学模型以及在计算机上可实现的实用算法，最后应用模糊综合评价法对仿真结果满意度进行了评估。该测控资源调度方法已成功地应用于航天工程实践，达到了陆基测控网资源的合理分配。     

基于兼容度和差异度的圈闭评价方案优化研究

以兼容度和差异度作为判断不同圈闭评价方法产生的评价方案优劣的依据,并提出了用于圈闭评价方案优化的方法,即兼容度极大化法和兼容度、差异度极大极小化法.在此基础上,结合传统圈闭评价方法和模型,建立了圈闭评价方案优化系统.与运用某一种方法计算出一组评价值然后排序的传统方法比较,该系统不仅能提供多个评价方案,还能提供从多个备择方案中产生优化方案的科学方法,更符合现代科学决策的要求.该系统已在我国某大油田成功应用.     

船载统一S频段测控系统目标仿真器

船载统一S频段(USB)测控系统是我国航天测控网的重要组成部分,该目标仿真器是根据海上航天测控任务系统检验、联试的需要而提出的。论文明确了目标仿真器的功能与组成,对各单元的设计和实现进行了详细介绍。给出了海上动态环境下测控目标轨迹的仿真生成方法,阐述了动态目标距离、速度、角度模拟的原理和实现技术途径。该目标仿真器的应用提高了航天测控联调、演练和训练水平,可推广应用于我国航天测控领域各套统一微波测控系统中。     

航天测控通信系统可靠性分析的改进Krylov投影算法

基于Markov模型对航天测控通信系统进行可靠性分析的过程中,若系统中测控通信设备数量较多,模型中的状态空间随设备数量呈指数增长,将会导致数值计算困难。提出了一种基于改进Krylov子空间技术的可靠性分析方法,该方法利用Arnoldi过程构造正交基,并采用了类似于常微分方程求解的差分递推形式。分析了算法的局部截断误差,提出了算法迭代步长的计算公式。实验结果证明,改进的Krylov子空间方法简化了问题复杂度,提高了测控通信系统的可靠性分析效率和精度。     

面向测控的运载火箭仿真设计与实现

随着航天测控系统任务日益增多、周期缩短、技术要求提高等现实，如何确保每次实战任务地面火箭遥测设备和测控软件的正常运行，火箭外测和遥测数据处理快速准确，对航天测控系统而言尤为重要和迫切，而构建面向测控的运载火箭仿真是解决此问题的重要手段之一。本文首先介绍了面向测控的运载火箭仿真的功能需求和系统组成；其次提出了面向测控的运载火箭仿真系统设计方案以及测试方法；最后总结了面向测控的运载火箭仿真的应用情况和发展方向。     

客观组合评价模型在水利工程方案选优中的应用

水利工程方案选优的关键是如何合理确定各评价指标的权重.为挖掘各方案评价指标样本值的整体差异信息,提出了基于理想点法和加速遗传算法的改进投影寻踪评价新方法.为挖掘各方案评价指标样本值的局部差异信息,提出了基于加速遗传算法的模糊层次分析法.综合这2种评价方法,构成了工程方案选优的客观组合评价新模型(OCEM).结果表明:OCEM挖掘评价指标样本信息比较充分,可反映各指标对综合评价结果的影响程度,计算结果更为客观、稳定、分辨率高,可在工程方案选优中推广应用.     

网格计算资源调度方案及其Petri网建模与分析

通过对现有网格计算资源调度方案的分析,提出了网格计算资源的三层调度方案,该方案与已有的方案相比,更能体现网格资源的特点。利用Petri网这一具有描述并发、异步、动态等事件能力的图形与数学工具,对所提出的调度方案进行了模拟与分析。为不同层次的调度者构造了不同的扩展有色时延Petri网模型,并利用Petri网的共享合成技术得到整个系统的Petri网模型。同时给出了资源调度所对应的Petri网的可达任务图的概念,利用可达任务图,分析了诸如吞吐量、负载平衡、调度时间等资源调度的一些重要特性。     

考虑混合不确定性信息的产品多属性方案评价

针对当前产品方案评价方法对随机性、区间性、模糊性等混合不确定性信息考虑不足,其量化过程没有真实反映产品方案本质属性的问题,提出产品方案评价中考虑混合不确定性信息的产品多属性方案评价方法.对混合不确定性信息进行精准表征,并构造容信度科学、精确量化混合不确定性信息;同时,构建基于混合不确定性信息容信度的产品方案评价模型,计算混合不确定性信息的容信度和理想度,利用方案优选定理实现产品方案的评价优选,并通过实例进行了验证.     

飞机顶层设计方案优选决策的灰色关联分析法

在研究当前方案优选决策方法的基础上，针对飞机顶层设计方案优选的特点，应用灰色关联分析理论研究了一种含有方案评价指标体系和考虑指标权重的飞机方案优选多层次决策方法．这种方法利用指标权重将评价指标联系在一起，采用灰色关联度为测度评价备选方案与理想方案的关联程度，以此实现方案优选．最后以一个短距／垂直起降(V／STOL)飞机设计实例证实此方法的有效性与可行性．     

Self-configuring scheduling scheme for IPv6 traffic with multiple QoS classes

This paper proposes a new queuing model and adaptive scheduling scheme which realizes multi-class QoS mechanism under DiffServ architecture. The queuing model is composed of two parallel output subqueues, each output sub-queue adopts random drop algorithm by setting different buffer threshold for different class traffic, so it can provide multi-class QoS. The new proposed scheduling scheme which adaptively changes the parameter A can guarantee the performance target of high class traffic, in the mean time, improve the QoS of low classes traffic.     

卫星数传资源负荷均衡调度模型及蚁群优化算法

建立了卫星数传资源负荷均衡调度模型,提出了调度方案效能评价函数和模型求解的蚁群优化算法.调度模型中主要考虑任务调度收益和资源负荷均衡两个优化目标,蚁群算法通过遍历矩阵解构造图来逐步构造可行解,利用基于调度方案效能评价函数的全局信息素更新规则同时优化数传任务调度收益和数传资源负荷均衡两个目标.算例仿真表明,本文提出的调度模型和蚁群优化算法所求得的调度方案取得了较好的任务调度收益和资源负荷均衡指标评价值,说明模型与算法正确可行.     

动态柔性作业车间优化调度与决策方法

针对多目标动态柔性作业车间调度问题,提出一种改进的多目标差分进化算法进行求解。在差分进化算法中引入自适应交叉变异算子,提高算法的全局搜索能力;在选择排序时引入基于免疫学原理的快速非支配排序法,提高解集的质量。提出改进的TOPSIS(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution)—G1—熵权综合决策方法。通过Nash均衡理论计算得出G1—熵权法的综合权重;将综合权重与TOPSIS评价体系组合对各调度方案进行评价。通过实验仿真验证了优化调度算法在寻优能力上的优越性以及综合决策方法的有效性。     

网络化控制系统综合仿真平台设计

已有的网络化控制系统仿真平台忽略了网络资源调度策略对系统性能的影响,没有提供对网络资源调度策略的仿真接口。基于Matlab的TrueTime工具包,开发了网络化控制系统综合仿真平台,实现了对控制系统与网络系统的联合仿真。该仿真平台提供了对控制策略和网络资源调度策略的联合仿真接口,增强了仿真平台的灵活性。最后,通过仿真试验分析了不同网络资源调度策略对网络化控制系统性能的影响。     

杂波环境下可移动主被动传感器长时调度方法

针对杂波环境下的多目标跟踪问题, 基于可移动主被动传感器系统, 提出了一种辐射控制的长时调度方法。首先, 建立调度模型, 对多目标运动状态和量测结果、传感器调度动作等进行数学描述; 同时, 基于雷达工作原理和截获概率的思想, 提出改进的辐射风险量化方法。随后, 利用高斯混合概率假设密度滤波算法预测长时跟踪精度, 利用所提改进的量化方法预测长时辐射代价, 并利用改进的灰狼优化算法求解传感器调度方案。最后, 执行调度方案获得多目标量测信息, 采用联合广义标签多伯努利滤波算法计算目标估计状态。仿真实验表明, 所提调度方法在保证跟踪精度的基础上, 能够实现对辐射代价的有效控制, 与其他方法相比具有明显的优势。     

降低多载波信号峰值平均功率比的新相位方案

针对等幅且各子载波等频率间隔的多载波信号,从瞬时包络功率出发,采用代数方法推导了一种降低峰值平均功率比(PAPR)的新相位方案。通过数值计算对峰值平均功率比的减小作用进行了验证,并给出了采用Newman相位方法计算的结果以便比较。数值结果表明,采用这种新的相位方案得到的PAPR不大于3 01dB,且随着子载波数的增大而接近2 65dB,克服了信号的非线性失真。     

炮兵火力计划备选方案的评估优选研究

评估优选是决策3＋过程中非常重要的步骤，直接决定着最终方案的确定。在分析研究炮兵火力计划方案的评估指标的基础上，研究建立了指标值的计算模型和整体方案的评估模型；指标的权重是指标在决策中相对重要程度的一种客观反映和主观评估的综合度量，论文提出了将客观的熵权法和改进的主观屡次分析法相结合共同确定权重的方法。给出了能实现方案评估的系统的体系结构，仿真验证，这种方法确定评估指标的权重是可行的，客观赋权法和主观赋权法相互修正，权重值更合理。