分层卫星网络中的接入策略研究

研究了在分层分域卫星网络结构下的用户接入问题,包括网络节点编址、用户位置信息注册和更新、多星接入策略等,通过比较几种单层卫星网络常用的多星接入策略,提出了多层卫星网络的多星接入策略,最后对提出的接入策略在双层卫星网络上进行了仿真分析,得出了接入策略适用于分层卫星网络的结论。     

LEO卫星网络TCP拥塞控制算法改进研究

基于Vegas拥塞控制算法提出了一个适合于LEO卫星网络环境的TCP拥塞控制算法(Vegas-AB)，该算法是Vegas算法和Vegas-A算法的调和，可以动态地改变Alpha、Beta，Vegas-AB算法与Vegas-A算法的主要分支大体保持一致。在拥塞避免阶段，Vegas-AB算法更激进、更富有侵略性。仿真结果表明，在TCP吞吐量上，Vegas-AB算法优于Vegas算法和Vegas-A算法。     

基于多代理协作的卫星网络故障检测算法

根据卫星网络拓扑时变性特点及管理域划分策略,提出一种卫星网络故障检测算法。在卫星节点能够响应网管指令的情况下,采用网络管理方法对卫星节点的各个接口进行检测,在卫星节点对网管指令不响应的情况下,启动域内协作或域间协作,通过域内或域间多个卫星上故障检测代理的协作,对疑似故障卫星进行检测。仿真实验结果表明,在故障率较低时,该算法的协作时间短,故障诊断效率高。     

适合GEO卫星网络的分层组播拥塞控制算法

针对GEO卫星网络高误码率、长延时的特点,提出了一种适合GEO卫星分层组播的拥塞控制算法,SLMCC.采用系统瓶颈处的队列信息作为调整层的依据,能够及时对网络状况做出反应,解决了卫星网络长延时特性带来的IGMP离开延时大的问题.通过周期性的比较组播数据流和TCP流的平均速率,动态调整组播层,满足了TCP友好性;针对不同分层体制的组播数据流,提出一种基于累积速率的层优先级调整策略,保证了多个不同分层体制的组播流之间的带宽公平性.另外,SLMCC设置一个比较系数,避免了卫星TCP性能下降导致组播数据流吞吐量的同步下降.仿真结果证明了SLMCC在GEO卫星网络环境中的有效性.     

卫星网络路由技术

卫星网络周期性动态变化的拓扑对路由协议的设计提出了新的挑战.由于传统网络的路由协议不再适用于卫星网络,许多针对卫星网络的路由技术被相继提出来.在简要介绍卫星网络架构与拓扑控制策略的基础上,根据卫星网络路由技术的发展脉络,从分类的角度重点阐述了一些关键路由技术的核心机制、特点以及存在的主要问题.最后,针对应用需求,提出了卫星网络路由技术的发展趋势.     

卫星网络可视化要素的研究

论文针对空间网络的特点,提出了卫星网络可视化的基本方法。重点分析了时间及空间的定位、卫星网络运行环境的可视化、覆盖和网络拓扑结构的可视化、数据包传输的可视化、网络参数的可视化等可视化要素,并通过对一个低轨道小卫星网络可视化实现验证了方案的可行性。     

卫星网络建模与分布式仿真

卫星网络仿真是对卫星网络进行优化设计、性能分析、效能评估的有效途径.针对卫星网络的组成结构和运行特点,建立了卫星网络的节点模型、结构模型、链路模型和通信模型.在此基础上,基于HLA/RTI体系设计并实现了分布式卫星网络仿真系统,详细给出了各联邦成员的设计.该仿真系统通过编辑想定方案可灵活部署网络结构并能仿真星间、星地链路的通信过程,为仿真验证面向应用的卫星网络理论研究成果提供了一个通用的支撑平台.最后给出了一个3GEO 15MEO想定场景下的仿真结果,验证了模型的正确性和有效性.     

宽带卫星网络TCP性能分析

用卫星链路接入Internet或者自身组成一个宽带卫星网络并和Internet互联是卫星通信的重要发展方向．TCP的流量控制是Internet正常运行的基础,围绕着TCP流量控制的拥塞控制一直是Internet研究的一个热点．在长时延特性的宽带卫星网络环境下,当前广泛使用的TCP协议性能相应地会受到影响．文章分析了基于分组的宽带卫星网络中TCP的各种性能,并通过网络仿真对理论分析结果进行了验证．     

卫星网络QOS监测技术研究

在卫星骨干网网关上部署开发高效可靠的监测方法对保证卫星网的正常运行具有重要作用.本文提出了一种可调的主/被动综合型监测系统,根据测量要求的置信水平和置信区间不同,通过反馈控制算法调整探测报文的发送间隔,可以得到各种级别和精度的卫星网络QOS参数.最后利用LEO卫星网络模型对该算法作了仿真试验,并取得了较为满意的效果.     

防汛计算机网的卫星云图显示系统

介绍了在江西省防汛计算机网络上实现的卫星云图显示系统 ;讨论了基于 VESA视频标准进行图像编程的原理和技术 ,并给出卫星云图显示的多个功能模块的程序设计思想 ,最后还以两个图例展现了云图显示系统的精美界面。     

基于卫星网络的TCP拥塞控制算法

分析卫星网络的特点和现有慢启动算法的不足,提出一种使拥塞窗口平滑增长的慢启动算法。引入门限因子和粒度因子实现拥塞窗口指数增长和线性增长阶段之间的平缓过渡。仿真结果表明,该算法改善了TCP建立连接或超时重传阶段拥塞控制的性能,提高了卫星通信网络的吞吐量。     

一种鲁棒神经网络结构在温度控制系统中的应用

在神经网络直接逆控制的基础上，加入闭环增益成形控制算法，构成闭环的控制系统，以提高系统的鲁棒性。通过对简单的温度控制系统仿真结果分析可知，当系统没加入死区模型摄动时，具有闭环增益成形控制算法的神经网络控制系统与神经网络直接逆控制的控制性能相近，当加入死区时，前者明显提高了系统的鲁棒性。     

多总线混合分布式网络控制系统研究

测控仪表的数字化和通信技术的发展，使孤岛式的局域自动化正向网络式全局自动化转变，但现场设备接口标准和控制网络协议的多样化，从最初的通用串行通讯发展到今天的现场总线和工业以太网，导致了多总线协议在工业现场普遍并存．鉴于此。本文研究了这种多总线混合分布式网络控制系统。对其实现的关键技术进行了探讨．重点研究了底层可靠实时数据通讯和整个系统的信息集成问题．同时，对正在发展的具有Ethernet接口的新型测控设备与这种网络之间的集成问题进行了分析．本文探讨的问题，在企业提高自动化水平过程中具有普遍性，有重大的实用背景．     

基于广义预测控制算法(GPC)的网络闭环控制系统研究

网络控制系统中普遍存在的传输延时严重影响了系统的控制性能。针对这个问题,本文介绍了一个控制器由事件驱动、传感器和执行器由时间驱动的分布式系统模型。控制器采用了GPC控制算法,执行器节点设置控制增量缓冲区,以此来保证在网络存在随机时延情况下输出的控制量均为最优或者次最优,系统仍有良好的控制性能。     

基于UML的卫星网路由算法仿真系统研究

本文首先介绍了我们提出的基于时空的路由算法思想,然后用UML(Unified Modeling Language)对基于该算法的仿真系统(Satellite Network Simulation based on Space Time,STSNS)进行建模。在仿真建模过程中,首先用用例(use case)对仿真系统的需求进行了分析,然后建立了STSNS的静态模型和动态模型,并用UML中相应的图例来描述。最后给出了STSNS的详细实现技术。STSNS能对基于时空的路由算法进行很好的仿真,仿真的结果表明,基于时空的路由算法能很好地满足卫星网路由的要求。     

网络控制系统优化设计研究

研究网络控制系统的优化问题,提高系统的实时性。针对传统的网络控制系统是闭环系统,网络带宽有限,网络传输中的时间延迟、数据包丢失等问题不可避免。当发生以上情况时,反馈信号不能及时传回,造成控制信号发出延迟,影响了系统的实时性。为了解决上述问题,提出了一种非规律时滞补偿算法,把时滞信号引入自由权矩阵,能够得到延迟信号相关稳定性条件,并充分运用线性信号特征矩阵保证网络控制系统的性能,保证系统在线控制的实时性。证明改进方法能够避免控制信号延迟造成的滞后问题,提高了网络控制系统的实时性。     

基于网络的广义预测控制系统的研究

设计了时延网络的预测控制算法,采用支持向量机对延时网络进行有效辨识,并加以广义预测控制,起到了良好的控制效果。     

基于MOCVD温度控制系统结构研究

目前,MOCVD控制系统采用集散控制方式,其中上位机采用工业控制计算机,下位机采用S7-300PLC。上位机完成信号的采集、控制和数据处理功能,下位机完成信号的转换功能,直接与工艺现场相连。本文的目标就是设计一个新的具有很强处理能力的温度控制器,它将居于整个系统的核心地位。该温控器既完成信号的转换功能,直接与工艺现场相连,又能采集信号、控制过程和处理数据,取代相当部分本来由上位机处完成的功能。具体软硬件设计进行详细讨论。     

网络通信系统的信息脆性结构的研究

从研究系统脆性的角度出发,把系统的环境中所有作用于系统上的并有可能激发系统的脆性,造成系统突然崩溃的因素和事件称之为系统的脆性环境。基于系统的脆性环境建立了网络通信系统脆性结构模型,结合信息脆性嫡对网络通信系统进行信息脆性风险过程分析。分析结果表明此方法是可行的;论证了系统信息脆性结构分析方法的有效性和稳定性,最后将这套分析方法应用到一个具体网络通信系统,对其主脆性因子建立了分析模型,并取得了比较满意的结果。