一种基于风险感知策略的多节点任务调度方法

为解决无人机(UAV)集群任务调度时面临各节点动态、不稳定的情况,该文提出一种面向多计算节点的可尽量避免任务中断且具有容错性的任务调度方法。该方法首先为基于多计算节点构建了一个以最小化任务平均完成时间为优化目标的任务分配策略;然后基于任务的完成时间和边缘计算节点的存留时间两者的概率分布,将任务计算节点上的执行风险量化成额外开销时间;最后以任务的完成时间与额外开销时间之和替换原本的完成时间,设计了风险感知的任务分配策略。在仿真环境下将该文提出的任务调度方法与3种基准调度方法进行了对比实验,实验结果表明该方法能够有效地降低任务平均响应时间、任务平均执行次数以及任务截止时间错失率。证明该文提出的方法降低了任务重调度和重新执行带来的额外开销,可实现分布式协同计算任务的调度工作,为复杂场景下的无人机集群网络提供新的技术支持。     

面向多功能雷达的模型参数化脉冲级调度方法

多功能相控阵雷达的任务复杂性和实时性需求不断提高,传统的基于一定驻留周期的任务调度方法不能满足实时切换要求。针对此问题,提出了一种基于脉冲周期的任务切换和实时调度的方法,两级调度器与执行器一体化设计减少任务调度时间开销,综合考虑优先级调度算法和抢占式调度策略确保了任务有效执行,面向任务模型的参数化设计使得任务调度能灵活适应各类作战任务需求。仿真结果表明,此方法能较好地控制高优先级任务丢失率, 获得更高的任务执行有效性。     

一种高效的矢量上下文切换算法

随着信号处理和图像处理的大规模应用,出现了大量提供矢量处理能力的处理器,操作系统已有的上下文切换功能逐渐不能满足矢量运算任务的实时性要求;为了改进基于矢量运算的任务上下文切换性能,文章提出了一种高效的矢量上下文切换算法;基于某型嵌入式实时操作系,设计实现了所提出的矢量上下文切换算法,并进行任务上下文切换的性能对比实验;实验结果表明,文章提出的矢量上下文切换算法可以有效地提高混合环境下任务切换的效率,显著减小矢量任务上下文切换的时间消耗。     

机载分布式系统管理中故障管理机制探究

基于ASAAC4626系统管理理论,针对机载分布式系统中各分布式节点发生故障的特性点进行分析,提出一种基于分布式系统管理的故障管理机制,具体包括故障来源及分类、故障信息处理、故障日志记录三个方面,从可能发生故障的分布式系统节点的硬件故障信息收集到软件主动故障检测,从故障过滤到故障报告生成,从故障信息储存到故障信息分析,描述了航电系统任务系统的一个完整的故障管理机制过程,满足了分布式系统管理中多节点故障信息采集、处理、记录过程中覆盖面广、系统响应效率高的要求.     

基于DDS的跨域数据同步研究

数据分发服务(DDS)是由OMG组织发布的一种数据传输规范,可提供实时、高效、可靠的数据传输功能。为适应实时、非实时等各类数据的跨域数据同步需求,实现分布式系统中各个节点间的信息共享和协同工作,设计了一种基于DDS的跨域数据同步系统,给出了系统架构和系统组成,并详细介绍了进行全网配置信息同步和业务数据同步的工作原理。为其在分布式系统中的应用提供了一种切实可行的解决方案。     

FPGA可编程逻辑单元时序功能的设计实现

本文主要研究高性能FPGA可编程逻辑单元中分布式RAM和移位寄存器两种时序功能的设计实现方法.运用静态Latch实现分布式RAM的写入同步,以降低对时序控制电路的要求;为克服电荷共享问题,提出通过隔断存储单元之间通路的方法实现移位寄存器.以含两个四输入LUT(Look Up Table)的多功能可编程逻辑单元为例,详细说明电路的设计思路以及实现方法.研究表明,本文提出的方法可以简化对时序控制电路的设计要求,克服电荷共享问题,减少芯片面积.     

网络移动无缝切换机理研究

网络移动通过移动路由器实现边缘移动网络节点间及其与骨干网络节点间的会话连续性。移动路由器在嵌套接入环境下的接入安全与切换延时已经成为网络移动发展的最大障碍。在分析网络移动无缝切换研究现状的基础上,提出基于协同模型的网络架构、基于移动模型的预切换方法等需要突破的关键技术以及相应的无缝切换技术思路,支持轻量可信切换、多穴负载均衡、嵌套路由优化,为设计具有服务质量和安全保证的端到端网络移动通信协议提供技术支撑。     

无人机通信网的网络协议研究

针对无人机通信网络分层管理的概念，研究了无人机通信网的链路性能分析方法，设计并实现了无人机网络的分层呼叫协议，在此基础上提出了一种基于整体链路性能最优的路由选择协议，以及网络节点的位置管理和切换管理方法。采用本文设计的网络协议，无人机通信网中各节点之间可以进行有效可靠的信息传输．并且对网络中每架UAV提供了位置管理、移动切换、呼叫选路等功能。     

基于社会网络面向个性化需求的可信服务推荐

在当前服务计算和社会计算背景下,针对难以获取满足用户个性化需求的可信Web服务问题,给出基于社会网络面向个性化需求的可信Web服务推荐模型;设计用户个性化功能需求分解与匹配算法,并利用语义词典提高功能需求语义匹配的准确性;基于个性化功能需求、社会网络节点信任度及服务信任度,设计了一种满足用户个性化需求的可信服务推荐算法,通过对社会网络节点之间、节点与服务之间的信任相关性进行分析,提高服务协同可信推荐性能。算法分析及实验结果表明该方法是有效和可行的。     

V2X多节点协同分布式卸载策略

为了应对车联网中计算资源密集、可分离型任务的卸载环境动态变化和不同协同节点通信、计算资源存在差异的问题,提出了一种在V2X下多协同节点串行卸载、并行计算的分布式卸载策略。该策略利用车辆可预测的行驶轨迹,对任务进行不等拆分,分布式计算于本地、MEC及协同车辆,建立系统时延最小化的优化问题。为求解该优化问题,设计了博弈论的卸载机制,以实现协同节点串行卸载的执行顺序;鉴于车联网的动态时变特性,利用序列二次规划算法,给出了最优的任务不等拆分。仿真结果表明,所提策略能够有效减少计算任务系统时延,且当多协同节点分布式卸载服务时,所提策略在不同的参数条件下仍然能够保持稳定的系统性能。     

V2X多节点协同分布式卸载策略

为了应对车联网中计算资源密集、可分离型任务的卸载环境动态变化和不同协同节点通信、计算资源存在差异的问题,提出了一种在V2X下多协同节点串行卸载、并行计算的分布式卸载策略。该策略利用车辆可预测的行驶轨迹,对任务进行不等拆分,分布式计算于本地、MEC及协同车辆,建立系统时延最小化的优化问题。为求解该优化问题,设计了博弈论的卸载机制,以实现协同节点串行卸载的执行顺序;鉴于车联网的动态时变特性,利用序列二次规划算法,给出了最优的任务不等拆分。仿真结果表明,所提策略能够有效减少计算任务系统时延,且当多协同节点分布式卸载服务时,所提策略在不同的参数条件下仍然能够保持稳定的系统性能。     

一种航电任务系统的关键节点双机备份机制

为解决航电任务系统的关键节点在系统运行过程中的可靠性和冗余性问题,设计了四种硬线信号和双机切换策略并应用于航电任务系统。通过对自身硬件状态、电源供电状态、主网络通信状态、专用网络通信状态的研究和分析,给出了硬线信号的连接方法、设置时机和条件,从系统管理软件初始化过程和运行过程的角度给出了两种情况下的双机备份主备切换策略。该机制满足了航电任务系统关键节点的热备份主备切换,提高了系统的可重构性和安全性。     

边缘计算多约束可信协同任务迁移策略

为保障边缘计算的服务质量,提出一种在多约束条件下边缘计算可信协同任务迁移策略。该策略基于任务需求,由边缘计算协同服务盟主节点组织调度协同服务盟员,基于用户任务迁移的K维权重指标,确定协同盟员调度优先级,以盟员负载均衡性为适应函数,通过贪心算法执行盟员任务分配与调度,基于路由捎带选择备用节点,通过迁移优先级评估,实现协同服务异常时的调度和迁移,由此提高边缘计算任务迁移的服务质量,保障任务迁移的可靠性。仿真实验表明,该机制能有效完成协同任务分发与迁移调度,提高边缘计算协同效率,保障网络服务质量。     

基于Lon Work技术的智能节点研究与设计

提出了一种基于Lon Works技术的智能节点的软硬件设计方案。详细地论述了以温度为对象的智能节点的各功能电路的设计方法,并提出了在智能节点的硬件设计过程中要注意的问题;在硬件设计的基础上,以温度数据采集为例,详细阐述了智能节点的符合Lon Mark标准的Neuron C应用软件的设计方法。     

基于TDD系统的高速磁悬浮软切换技术研究

磁悬浮列车是一种运行速度达600 km/h的陆地交通运输工具,对分区切换机制设计带来更大挑战。为保证列车运行过程中的可靠通信,首先对高速磁浮车地通信系统方案进行设计,面向磁悬浮车地通信软切换需求优化设计了MAC层帧结构,同时提出基于地理位置信息的软切换机制,包括分区内切换和跨分区切换;通过仿真得出列车在速度为600 km/h的情形下,切换重叠区距离设置为264 m,可以实现切换成功概率为99.6%。     

卫星协同的天地一体化边缘计算网络架构

近年来,天地一体化的边缘计算网络受到了产业界和学术界的广泛关注。以往研究中,卫星网络作为地面数据中心的中继,长链路传播时延导致任务响应时间较大;由单颗卫星独自处理计算任务时,因为卫星资源有限而造成任务接受率低,将无法处理的任务回传给地面数据中心还会造成卫星下行带宽浪费等问题。基于此,考虑卫星协同进行星上计算,提出了卫星协同的天地一体化边缘计算网络架构。首先设计了卫星边缘计算节点的硬件平台架构;其次提出了基于资源感知的卫星边缘计算管控架构;最后设计了天地一体化边缘计算网络协同计算机制,对卫星协同计算中协同计算域生成、任务规划、故障应对三个重点问题进行分析,并给出了相应的解决方法。     

一种新型CAN总线冗余电路设计与研究

设计并实现一种新颖的CAN总线双冗余节点电路,增强了冗余切换的灵活性。基于对冗余数学模型运用概率论分析冗余提高可靠性的理论,并指出双冗余的性价比最好,设计出了一种节点电路,给出了硬件连接原理图,阐述了程序设计的思想,最后指出了这种电路切换应考虑的各种事项。     

一种基于分层多代理的云计算负载均衡方法

针对现有云计算系统中负载均衡方法的不足,借鉴系统逻辑分层和多代理的思想,提出一种基于分层多代理的云计算负载均衡方法.通过对云计算平台逻辑分层,在任务代理层设置任务监控代理和任务子代理,根据用户任务的差异性,采用基于任务优先级和QoS目标约束的调度策略协同完成任务调度;在资源代理层设置资源监控代理和资源子代理,考虑物理节点的异构性,采用基于启发式贪婪的资源分配策略协同完成虚拟机到物理节点的映射.通过评估对比仿真实验,结果表明该方法在任务调度效率、任务完成时间、截止时间违背率和负载均衡度方面表现更优,多代理有效地分担了中心管理节点的管理负载,使云计算平台的任务处理能力、资源利用率及鲁棒性均得到了进一步的提升.     

一种基于时序特征匹配的信号配对方法

针对协同问答模式下无线电信号配对关系分析的需求,提出了一种基于信号时间序列匹配的询问应答信号配对方法。该方法提取侦察传感器获取的信号模式、到达时间、节点位置等参数,反向推算信号发射时间序列,通过时序匹配算法对询问和应答信号进行准确配对,从而提取节点间问答关系。计算机仿真验证了方法的有效性,在一定的条件下配对正确率超过95%。     

高可用SDN控制器主从分布式系统设计

软件定义网络(SDN)控制器系统是整个网络的大脑,为了降低控制器单点故障造成的影响,设计了一种简单可靠且可用性更强的主从分布式系统和基于优先级及非抢占的主从选举算法,选举过程不再受限于健康节点数量;简化了Raft算法日志复制系统,设计了一套简单高效的主从增量/全量数据复制流程;结合数据持久化存储及恢复功能,实现系统重启...