一种业务部署的负载平衡优化算法

下一代网络(NGN)中业务部署的负载平衡问题不仅要考虑业务本身对资源的使用,还要考虑业务之间的协作。针对以上特性,该文提出了一种基于递归优化的算法,在减少业务协作对通信带宽消耗的同时,使异构系统达到负载平衡。实验证明了该算法的有效性。     

A Ground Control Station for a Multi-UAV Surveillance System

This paper presents the ground control station developed for a platform composed by multiple unmanned aerial vehicles for surveillance missions. The software application is fully based on open source libraries and it has been designed as a robust and decentralized system. It allows the operator to dynamically allocate different tasks to the UAVs and to show their operational information in a 3D realistic environment in real time. The ground control station has been designed to assist the operator in the challenging task of managing a system with multiple UAVs, trying to reduce his workload. The multi-UAV surveillance system has been demonstrated in field experiments using two quadrotors equipped with visual cameras.     

基于模型预测控制的无人机时空协同航迹规划

为了求解同时实现空间协同和时间协同的多无人机时空协同问题,提出了基于分布式模型预测控制的多无人机在线协同航迹规划的方法。建立了由MPC（Model Predictive Control,）控制器、空间协同模块和时间协同模块组成的多无人机分布式时空协同航迹规划框架结构。MPC将时空协同问题转化为滚动优化问题,优先级的方法实现了空间协同和时间协同的解耦,同时改进了碰撞冲突消解规则,并设计了时间冲突消解规则,解决了分布式时空协同问题的动作一致性问题。仿真实验表明,该方法可以有效地实现多无人时空协同航迹规划。     

GPS拒止环境下基于定位置信度的多无人机协同定位方法

GPS拒止环境下的无人机定位问题是目前亟需研究和解决的一个难点问题.针对无人机集群系统在GPS拒止环境下的协同定位问题展开研究,首先,提出了定位置信度的概念,用于量化GPS拒止环境下无人机的定位准确程度;其次,提出了一种基于定位置信度的多无人机协同定位方法,该方法在基于持久性激励的相对定位法的基础上,利用定位置信度,自...     

一种基于负载均衡的数据部署算法

针对采用分片存储方式且存储节点异构的媒体分发网络(Media Delivery Network,MDN),提出一种数据部署算法,使分布式节点之间达到负载均衡.算法为每个存储节点定义一个权值来描述其服务能力,通过一种反馈机制,即根据各存储节点偏离平衡状态的程度,来选择要部署数据的节点.实验结果表明:使用算法,不仅在数据增加、删除以及增删混合时,可使系统达到一个较低的负载不均衡度,而且对于各种原因导致的系统负载失衡,经过足够长的时间,都能使系统的负载不均衡度收敛到一个较小的数值.     

基于收缩理论的多无人机姿态自适应同步控制

针对无人机(UAV)模型参数不确定的情况,研究了集成姿态同步和轨迹跟踪问题于统一框架内的控制方法.在无人机拉格朗日动力学模型中,使用收缩理论进行精确的非线性稳定性证明,将多无人机姿态全局指数同步并收敛到共同的时变轨迹中.在外部干扰影响下,分别对模型参数已知与不确定情形下进行了仿真实验,表明了所提出方法的鲁棒性,并验证了姿态同步快于轨迹跟踪速度的收缩特性.     

基于极点配置滑模方法的无人机编队控制仿真

滑模变结构控制方法是无人机控制中广泛采用的重要方法,滑模面的设计尤为困难.提出了利用Ackermann公式和非奇异线性变换矩阵,对原系统进行极点配置,通过任意配置极点,设计多输入多输出系统的滑模面,已达到促使原系统在滑模变结构控制量作用下渐近稳定的效果.为了精确控制无人机自主编队中的姿态,分别针对无人机纵向和横侧向设计相应的变结构控制器.仿真结果表明,控制器能在较短的时间内使系统跟踪误差渐近趋近于零,从而验证了控制器的有效性.     

基于时延与负载的SDN控制器部署模型

为在软件定义网络架构中对多控制器进行合理部署,考虑时延、负载和成本三方面因素,对交换机的平均流安装时延和控制器负载方差进行建模,提出一种多控制器部署模型及其求解算法,并基于粒子群优化(PSO)算法和模拟退火算法获取最佳控制器部署方案。仿真结果表明,在部署相同数量的控制器时,相对PSO算法和随机部署算法,该算法的平均流安装时延更短,控制器负载方差更小。     

一种分布式移动传感器负载均衡部署算法

对于资源受限的移动传感器网络,为提高网络寿命或减少网络拥塞,往往可通过基于负载均衡的部署优化来实现.针对传感半径受限的移动传感器网络中的负载均衡部署问题,在确保无覆盖漏洞的前提下,基于Voronoi剖分和梯度法,提出一种分布式传感器控制算法.该算法只需单跳邻居的位置信息,因此可极大地降低通信负载和延时,且在特定网络中可直接由传感器自身观测得到而无需依赖通信,故可扩展性和鲁棒性较好,算法适用面广.相比传统的Voronoi质心算法,能得到负载更均衡的部署结果.     

典型交通场景下智能车的定位与协作

提出并设计了基于多智能体的多智能车协作系统平台,包括基于嵌入式多车协作系统的硬件、软件及通信协议,该系统可作为多车协作算法的仿真实验平台。针对典型城市交通场景,提出了基于拓扑结构的两层地图模型,并采用视觉与里程结合的方法实现智能车在地图中的准确定位。在此基础上,设计了基于冲突表的路口协调算法、车队跟随算法,并完成路口、车队、超车等协作任务,通过实验结果证明了多车协作系统定位与协作的可行性和可靠性。     

非接触式供电在冶金重载运输领域中的应用

针对传统重载运输设备移动供电的局限性,介绍非接触式供电在冶金重载运输领域中的应用。     

基于互信属性调配机制的访问控制模型

在基于属性的访问控制中一个重要的问题是对属性资源的获取以及对敏感属性和敏感访问控制策略的保护。传统访问控制属性资源的获取方法已经不能满足开放式的网络环境下的访问控制要求。在自动信任协商机制基础上提出了一种新的授权决策机制——互信属性调配机制（MTAD）,并将其应用到基于属性的访问控制模型中。通过对模型的分析可以看到该模型较好地解决了动态授权、访问效率、授权粒度、属性信息的安全性和敏感属性的保护等问题。     

直线舵机加载台控制系统建模与设计

设计了一种新的直线气动舵机加载结构,该结构通过摆杆运动将力矩电机的旋转运动变为直线运动,在电机转动角度不大的情况下实现了对舵机的直线加载.首先,给出了直线舵机加载台组成及其工作原理分析,并建立了气动舵机加载系统的数学模型.然后,采用PID控制加复合前馈和力矩速度反馈的复合控制策略对舵机加载系统进行了设计.最后,通过对直...     

SARV光纤收放装置的控制系统设计与实现

根据小型自治遥控水下机器人SARV的运动特性,研制了光纤微缆收放的控制系统。设计使用了嵌入式QNX软件开发技术,系统稳定可靠。采用系统辨识的方法,获得被控对象的等效数学模型。采用单神经元自适应PID控制器对控制参数进行在线自调节,实现了SARV在水中运动时光纤收放的恒张力控制,满足光纤收放装置的设计要求。     

多无人机航迹规划的自适应B样条算法

无人机集群能更高效地完成复杂和具有挑战性的任务,航迹规划和编队控制是无人机集群的研究重点。针对复杂环境下的无人机编队控制问题,提出了一种结合分段自适应B样条（Piecewise Adaptive B-Spline,PABS）方法的领航-跟随策略。采用滚动时域控制及快速粒子群优化算法为领航者无人机生成一条安全的参考航迹,并根据跟随者与领航者保持的几何关系为跟随者无人机生成参考航迹。针对生成的跟随者航迹不平滑以及可能与障碍物发生碰撞的问题,使用PABS方法对跟随者航迹进行平滑和避障处理。实验表明,使用滚动时域控制及快速粒子群优化算法及PABS方法能为领航-跟随策略下的无人机编队生成安全平滑的航迹,相比于圆弧插补技术,PABS方法能使航迹更光滑。     

多基地多无人机航迹避障任务规划

在多目标群多基地多无人机协同任务规划环境中,可能存在多个突发威胁。针对该问题,提出一种周期性快速搜索遗传算法(PFSGA)与人工势场法(APF)的联合算法。以侦察任务为背景,将共同分配策略引入任务规划过程中,构建多基地多无人机协同任务规划模型,利用PFSGA算法进行初步的任务规划。在此基础上,考虑基地与目标群之间的突发威胁,应用APF进行航迹避障。仿真结果表明,该算法具有良好的避障功能,与遗传算法和APF的联合算法相比,PFSGA-APF联合算法可避免陷入局部最优且易于求得最优解。     

RFEHWSN中满足节点吞吐量需求的负载均衡基站部署方案

射频能量捕获无线传感器网络可以通过不同物理环境和不同需要条件如时间、频率、能量源的发送能量功率等维度上进行充分的控制,稳定性较强,而其中的基站不仅具有较高的成本,而且其部署位置很大程度地决定节点的可达吞吐量。本文研究了在满足每个传感器节点的吞吐量不小于其吞吐量需求的条件下,均衡基站负载量,尤其是负载量最大的基站,提出了优化每个基站的负载量的方案。首先进行系统建模,然后提出了一种启发式部署算法,以达到负载均衡的目标。通过这些步骤优化部署,既满足了每个节点吞吐量限制,又让每个基站负载量尽可能小。仿真结果表明,通过节点的优化接入能够有效降低网络基站负载量方差,达到了负载均衡的效果。     

无线通信网络非等间距节点负载部署研究仿真

随着无线通信技术的发展,网络节点的部署问题成为无线网络中亟待解决的难题之一.由于网络负载配备不合理,严重影响了无线网络的工作计算效率.针对不等间距节点间存在负载不均衡和工作效率低等问题,提出采用分数阶达尔文粒子群算法,对无线通信网络中非等间距节点进行能量均衡和动态调节,根据网络节点的链路结构和相邻性的特点计算节点间的能量和距离,通过节点接收与传输距离对非等间距节点的能量进行计算,并将无线通信网络的信息流量与数据请求所需能量消耗采取提前估算处理,进而实现对各节点载荷的合理配置.搭建仿真平台,验证了提出的新型非等间距节点负载部署方法能够有效改善负载部署问题,节约更多的时间成本和功耗成本,有利于提高无线通信网络的效率,改善非等间距节点的覆盖率.