基于自适应熵估计遗传算法的高级在轨系统虚拟信道调度

针对空间数据业务的多类型、大容量等特点,基于AOS(advanced orbiting system)虚拟信道复用技术,分析了AOS虚拟信道调度的多约束问题,建立了AOS虚拟信道调度模型,提出了一种基于自适应熵估计遗传算法(AEEGA)的AOS虚拟信道调度算法.该算法能够根据种群熵和个体适应度自适应调整交叉概率与变异概率,并设计了基于各进化算子的虚拟信道调度流程.实验结果表明,该算法能保证高优先级虚拟信道较低的包剩余量、丢包率和延时,并可保持较好的公平性,比自适应遗传算法的全局搜索能力更强,比动态优先级调度算法的总体满意度更高.     

基于FPGA的高速实时/回放分级复接器设计

利用国际空间数据系统咨询委员会(CCSDS)高级在轨系统(AOS)建议,提出了两级复用的方案,设计了一种具有栽荷数据存储功能的高速实时/回放分级复接器.该方案采用FPGA技术,时星上栽荷输出的数据使用了两级全异步复用的策略进行数据存储和虚拟信道调度.试验结果表明该复接器较好地实现了栽荷数据的存储和复接功能的集成,并且功能灵活,硬件资源利用率小.     

工业控制通信网络的实时性要求及现场总线的价值取向

在工控实时通信网络中所处理的数据流主要可分为两类：实时数据和非实时数据（包括文件和程序）。按照工业监控数据所需实时要求，可作以下分类，同时给出按此分类在实时监控数据量中的优先级和所占的百分比；非周期性的网络控制或报警等，优先级最高，约占9．5％；非周期性的处理数据或事件，优先级次之，约占10％；周期性的请求和响应处理数据，优先级再次之，约占监控数据量的80％；周期性的文件传输信息，优先级为第四位，约占0．5％；其他非实时的一般数据，优先级最低。为进一步说明对实时数据的不同的要求，又可把实时数据细分为5种：信号、命令、状态、事件以及请求。     

数据广播调度自适应信道划分与分配方法

随着移动网络的不断发展,移动终端设备的计算能力与日俱增,越来越多的用户倾向于通过移动网络获取信息资源,这使得实时按需数据广播面临新的挑战：（1）数据内容和规模的多样化;（2）用户请求的实时性与需求多样性使得热点数据增加,直接导致广播数据总量的剧增;（3）用户对服务质量和水平的要求越来越高.当前的研究成果主要集中在固定信道模型和算法上,一定程度上忽略了当前数据广播调度环境的变化.固定信道存在如下问题：（1）局限于特定的网络,缺乏通用性;（2）信道大小、个数不能随着网络环境的变化而自动调整,降低了广播效率.基于以上考虑,对实时按需数据广播调度的自适应信道划分和分配进行研究,提出一种自适应信道划分与分配方法OCSM （optimized channel split method）,其根据数据请求特征的不同,实时自适应地调整信道个数和大小,从而提高系统敏感性、鲁棒性以及广播效率.该方法包括：（1）广播数据均衡聚类算法WASC （weight average and size clusteralgorithm）,其挖掘数据特征,为信道划分提供依据;（2）数据项广播优先级评定算法R×W/SL,其实时评定数据项调度优先级;（3）信道划分与分配算法CSA （channel split algorithm）.实验包括两个方面：（1）确定不同数据项大小和请求截止期分布下的信道划分策略,并分析聚类算法中聚类距离K在不同情况下的最佳取值以及最佳信道划分;（2）验证自适应信道划分与分配策略的有效性,并通过对比实验验证在不同情况下OCSM的有效性.实验结果表明：OCSM优于其他调度算法,并具有较强的自适应.     

并行实时测控数据存储系统设计与实现

随着测控设备数量增加、数据码率的不断提高,传统的测控中心实时存储系统采用的串行化处理逻辑已经难以适应高负载的测控任务需要。采用SPMD（Single Program Multiple Data）思想,基于OpenMP和Qt设计并实现了一套并行实时测控数据存储系统框架。该系统通过引入M/M/1模型的排队系统,设计了一种适合并行实时测控数据存储系统的静态负载均衡算法,基于互斥锁完成了线程间的细粒度通信同步机制,借助于事件循环机制将Qt的信号与槽特性成功地嵌入OpenMP线程,保留了Qt图形界面良好的人机交互性能。实验结果表明该系统在高负载的情况下,相比串行测控数据存储系统而言具有更好的扩展性和实时性,能更好地利用现行单机多核系统的计算资源,获得更好的实时性能。     

一种基于CCSDS AOS的虚拟信道动态调度方案

对于多遥感器卫星系统,由于其具有多数据源且数据源特性相差较大,应采用同步/异步混合多路复用方式。该文在分析了高级在轨系统中几种虚拟信道调度策略的基础上,针对同步和异步业务流占用物理信道比率这一关键问题,提出一种基于各用户的数据速率(实时数据)和剩余数据量(回放数据)的实时动态调度方案。分析及仿真表明,该方案保证了同步/异步业务流高效、公平的共用同一物理信道,满足了各种数据源对网络的服务质量要求。     

优先队列在实时混合数据传输中的应用

使用同一数据通道对实时流和非实时流数据进行并发传输时,通过定义数据传输优先级可以提高实时流数据的传输性能。当非实时流数据短时间内变化较大时,固定码流的实时流受当前优先级较高的非实时数据传输流量和丢包率影响会较大。为了解决这一问题,在分析了数据传输过程中优先级队列传输信息瞬时变化、网络丢包率、带宽预估等因素的基础上提出了一种混合数据传输方法。实验结果表明方法具有自适应性,且在提高带宽利用率的同时还可以提高实时流的传输效果。     

基于PostgreSQL的海量准实时数据服务平台访问方案

大数据服务平台在电网系统中具有重要的应用价值.海量准实时数据平台作为电网重要数据中心,存储了大量有价值的数据,其存储的数据多为非结构化数据,无法直接通过SQL语句获取.为了最大限度挖掘数据价值,需要在平台中集成SQL访问实时数据的功能.为此,本文基于PostgresSQL Foreign Data Wrapper （Postgres_fdw）开发了SQL引擎.通过分析PostgresSQL的功能特点以及已有UAPI接口的不足,针对原有大数据平台框架,采用分层策略,基于Postgres_fdw开发了SQL引擎,并提出了针对海量平台中实时数据库的外部表空间估算方案和SQL解析方案,以此实现数据平台运用SQL的方式获取底层海量平台数据的功能.现场功能和性能测试,验证了该引擎的有效性.     

Windows操作系统下实时数据采集的实现

结合１２位高速Ａ／Ｄ数据采集板ＩＰＣ５４８８的使用,阐述了基于Ｗｉｎｄｏｗｓ操作系统下实时如何利用ＶｘＤ实现实时数据采集的技术与实践,涉及到Ｗｉｎ３２虚拟设备驱动程序编写的几个关键问题。以及数字信号的数据更新与排队算法的实践,并附以祥 实的源程序加以说明。     

Windows平台实时测控系统数据采集的实现

介绍了利用HY-6220计数器板产生定时中断，利用该中断在实时测控系统中进行数据采集的方法，并且给出了虚拟设备驱动程序（VxD）的实现代码。     

无线传感器网络紧急数据实时融合策略

本文提出一种基于紧急数据优先和自适应控制的实时数据融合策略(Real-time Data Aggregation Based on UrgentData First and Adaptive Control,RDAUA).通过对数据进行量化分级,并按优先级的高低分配传输时隙,融合时自适应调整融合时机,保证紧急数据的及时融合和快速传输.仿真结果表明,RDAUA策略有效地保证了紧急数据的实时处理,且数据的融合精度较高.     

基于实时Java的实时CORBA研究

由于C 的复杂性,越来越多的分布式实时应用开始采用Java语言.该文从实时ORB核心POA、实时线程池、CORBA优先级到RTSJ优先级的映射、实时GIOP这4个方面对实时CORBA在实时Java上的实现进行了基本分析.     

洞庭湖流域水文数据多路实时显示网络系统的设计

该系统是一个基于传输控制协议，集控制和管理于一体，计算机控制和地理模型相结合的流域水文数据多路实时显示网络系统，它采用客户机／服务器（Ｃ／Ｓ）体系结构和串行全双工总线方式的数据传输方案，其传输信道可以是有线亦可以采用无线，本文介绍了它的功能需求，设计思想，报文传输协议等设计中的主要问题。     

基于LabVIEW的实时串口数据采集及Excel报表生成技术

介绍了在LabVIEW环境下利用ActiveX技术实现与Microsoft Excel之间实时通信的方法。在此基础上，设计了串口数据的实时采集和存储系统，并且给出了采用此方法的实例，实现了实时数据存入到Microsoft Excel。     

利用高级在轨系统实现高速同/异步混合复接

空间数据传输系统中,音、视频数据的传输变得越来越重要.由于音、视频传输对等时性和实时性要求高,并且视频数据的速率高,数据量大,传统的做法是为音、视频信息单独开辟一个信道传输,但这样会耗费大量的资源.而将视频、音频和异步数据混合复接传输,可以提高信道利用率.针对这种任务,利用国际空间数据系统咨询委员会（CCSDS）高级在轨系统（AOS）建议,提出了两级复用的方案和虚拟信道调度的算法,以满足视频、音频数据传输的等时性和异步数据传输的灵活性,并设计了演示系统.     

实时数据仓库体系架构的研究

传统数据仓库由ODS(Operational Data Store)、数据仓库、数据集市和BI工具组成。实时数据仓库扩展了传统数据仓库的适用范围，能给企业提供关于日常战术操作的技术支持。该讨论了实时数据仓库的几种体系实现，并同传统数据仓库体系进行了比较和分析。通过对需求、技术、性能等方面的分析，提出了比较可行的实时数据仓库体系结构。     

基于实时数据库读写的工业实时数据清洗系统设计与实现

介绍一种高效、可靠的基于实时数据库读写的工业实时数据清洗系统的实现方案.目前,工业实时数据的清洗主要采用了基于关系型数据库的方式,在数据量呈现海量增长的今天,弊端显著.针对该现状,提出了一种基于实时数据库本身的工业实时数据清洗系统设计思路,从系统功能需求、系统分析与设计,以及系统实现3个方面做了阐述.实践表明,系统实现了对工业实时数据的快速、稳定清洗目的.     

分布式实时事务处理

实时数据库系统利用数据库技术来有效地管理实时应用中的大量数据,以提高系统功能及灵活性。事实上,诸如股票交易、导弹/飞行器控制、计算机集成制造系统、空中交通管制等许多实时应用本来都是分布式的,从而,随着实时数据库研究的深入及分布式数据库技术的成熟,分布式实时数据库便开始成为新的研究热点,已经吸引了来自实时系统、数据库系统、并行/分布式系统等多个领域的专家学者。     

数据链通信实时数据传输QoS控制研究

目前基于数据链通信的服务器节点大多采用FCFS的服务模型进行实时数据传输,并没有根据实时数据的时效性及优先级提供良好的QoS控制。提出一种基于数据链通信的实时数据传输QoS控制算法,其通过在应用层对实时数据进行QoS分级并采用一种最早截止时间优先的优先级可控制算法(PC-EDF)进行调度,以保障在数据链通信带宽受限的条件下实时数据端到端传输的低时延以及可靠性。实验结果也验证了该方法的有效性。     

基于预分析的实时事务处理

实时数据库系统中事务可能有实时限制（典型地为截止期），事务超过截止期可能给系统带来灾难性后果，这就要求系统能对事务的执行进行预分析与预安排，传统事务处理由于事务执行过程中的多种不确定因素（数据I／O，页面缺失，事务之间的各种相关性等），事务执行具有动态不可预报性，提出了一种事务预分析处理的三段法，数据说明阶段的静态预分析提取事务静态信息；初始动态预分析阶段构造事务的“影了事务”，并在适当的时机调度影子事务执行，以保证事务操作之前所需数据已在内存，事务执行时动态预分析阶段构造事务的相关性，为事务执行的结构，行为及时间正确性提供统一的实现机制，事务执行具有更好的可预报性，从而事务能更好地满足截止期。