基于无人机分层网络的非对称链路研究

战场信息感知和通信能力是影响战场信息网络性能的重要因素.依据无人机自身特点和未来战场通信的需求,提出了无人机平台辅助的分层式通信网络结构.网络采用无人机与地面ad hoc分簇网络实现有效信息交换.考虑到无人机与地面骨干节点之间链路的非对称性,提出一种基于非对称因子η的动态链路资源分配算法.仿真结果表明,动态分配算法实现的链路效率在高系统负载时比Slotted Aloha方式在性能上有较大改善,数据包的平均传输时延在系统负载率小于0.9时维持在较小水平,而当负载率大于0.95时时延增长速度显著加快.     

基于OPNET的按需组播路由协议仿真

按需组播路由协议(ODMRP)是一种针对移动自组织网络的组播路由协议,该协议在源节点和接收节点之间建立网格进行数据传输,具有冗余路径、不依赖单播路由、健壮性高等特点.目前尚缺乏对于ODMRP的建模和仿真研究.针对此问题,基于OPNET仿真环境完成了对ODMRP的建模,建立了该协议的有限状态机(FSM)、节点模型、网络模型以及包格式,基于C语言编程实现了路由的建立、更新、维护和数据传输过程.通过设置不同的参数和统计量,仿真检验了协议性能,包括网络的端到端延时和数据包递交率与节点移动速度和组播组尺寸之间的定量关系,证明了所建立的协议模型的功能正确性.仿真结果表明,ODMRP协议适用于诸如战场通信、灾难救助、体育比赛、大型会展等需要临时组网进行组播通信的应用场合.     

基于Petri网的通信网络可靠性评估建模仿真

该文重点研究基于Petri网的建模仿真方法在通信网络可靠性评估中的应用。首先对Petri网和通信网络可靠性进行概述，并在分析通信网络体系结构和失效模式的基础上，引入了基于Petri网建模仿真的递增建模方法；最后将该方法用于通信网络可靠性评估研究，采用不同的模型，评估得到不同的指标值。结果表明该方法在通信网络可靠性分析与评估方面具有一定的可操作性。     

反潜巡逻机作战仿真组件化建模研究

为了提高反潜巡逻机作战仿真模型的重用性,引入了基于J2EE/EJB的组件化仿真建模思想,可以通过组合模型组件的方法构建复杂的仿真系统.首先,根据反潜巡逻机的装备组成、战术手段及特点,构建了基于EJB组件和分层的反潜巡逻机作战仿真模型系;其次,采用UML对模型系和模型组件进行建模,从静态视图和动态视图两个方面阐述了潜巡逻机作战仿真建模的具体方法;最后,介绍了反潜巡逻机作战仿真系统的设计与实现,提出了基于EJB和HLA的仿真体系架构,给出了模型组件和客户端的关键代码实现,并通过仿真执行流程展示了如何通过模型组件构建反潜巡逻机作战仿真系统.     

通信延迟条件下无人机编队重构的自主安全控制

多架无人机协同执行任务是未来网络化战场上的一种重要作战要求,然而复杂战场环境的变化极大地影响无人机编队的生存能力.为了自主安全地实现复杂战场环境中存在通信延迟的无人机编队重构控制,构建基于分层结构的无人机编队重构的自主安全控制架构.然后,提出一种基于纳什谈判的分布式预测控制(Nash bargaining solution-distributed model prediction control,NBS-DMPC)的新方法.针对存在通信延迟的问题,设计了基于信息滤波算法的信息补偿方法.最后,仿真实验表明所提算法能够自主安全地控制无人机编队重构并能有效降低问题的求解规模.同时仿真结果也验证了所提信息滤波算法在通信时延下的有效性.     

基于工业以太网的列车通信网络及其仿真研究

随着列车运行速度的提高,新型大容量业务不断出现,带宽已成为列车通信网络传输的主要瓶颈;根据列车通信网络的发展趋势,对未来工业以太网用于列车通信网络的两种可能形式进行了探讨,提出了基于工业以太网的列车通信网络体系结构,利用网络仿真软件对列车通信网络进行了拓扑结构建模、节点建模和进程建模.利用该模型研究了车载工业以太网传输大容量信息传输过程中网络载荷、以太网时延和端到端时延等关键因素;仿真结果表明,通过合理设置网络参数,工业以太网满足列车通信网络的带宽和传输要求,环形网络在中间出现故障情况下,仍然可以保证正常的网络通信.     

基于通用粒子系统模型的虚拟战场特效设计

该文总结了基于粒子系统的战场特效仿真方法,通过对粒子系统建模过程的分析,抽取战场特效的共同特性,设计了一个由粒子发射器、粒子、属性修改器和渲染器组成的通用粒子系统模型。并通过该模型对虚拟战场的常见特殊效果进行仿真。     

向量复杂网络及其在复杂系统建模中的应用

本文在传统的复杂网络建模基础上提出了一种基于向量复杂网络的建模方法,该方法能够针对节点的异质性对复杂的系统进行整体化建模.基于业务特性,通过分层建模的思想对不同业务导向的网络进行建模,采用基于业务驱动的复杂系统建模算法,将不同网络模型进行组网.进而研究具有多种类型的复杂系统的建模.最后,以智能电网为例验证了该方法的有效性.     

基于PtolemyII的传感网络仿真研究

随着传感器技术的飞速发展,传感器技术在越来越多领域得到了广泛的关注和应用;然而,传感器网络不同的应用特性限制使基于传感网络的建模与仿真面临诸多问题。有效的设计对一个完善的传感网络模型非常重要,使用基于PtolemyII的仿真工具能够有效地对传感网络进行建模仿真。探讨了目前传感网络建模仿真平台的不足,介绍了PtolemyII如何运用层次异构设计思想解决传感网络的建模问题,以及该设计思想的传感网络建模与实现原理;并基于PtolemyII实现了一个完整的基于定位应用的传感网络计算模型。     

网络仿真技术在CAN总线协议分析中的应用

将网络仿真技术应用于汽车通信网络协议的分析领域,可为汽车通信网络及协议的研究与仿真开发提供模型和辅助分析手段.该文主要考察了目前在汽车领域应用的最广泛的协议之一CAN总线协议.研究其内容与规范,包括CAN总线协议的通信方式、协议的分层模型及功能、通信的流程和实现等.通过比较,选择网络仿真软件OPNET Modeler进行数字仿真,对采用CAN协议的节点设备、链路及网络的仿真建模加以说明,设计仿真输入文件,从总线负载、总线访问、错误处理等方面分别进行仿真比较,评价在这些方面CAN协议的性能,分析CAN总线协议的错误界定机制,最后得出随总节点数增加,交换信息量增大,CAN总线网络性能有下降的趋势的结论.同时也提出进一步可在仿真上所做的改进.