NGG中异构数据的集成与协同工作

在国家地质调查应用网格环境中,数据集成除了实现异构数据源中数据检索,还应满足异构数据管理系统之间数据约束关系维护与协同工作的需求.针对这一需求,提出一种基于面向服务的体系结构(SOA,Service Oriented Architecture)的数据集成机制.将虚拟化的局部数据信息与全局统一的抽象数据视图相结合,形成层次化数据信息组织模型;通过该模型,维护异构数据之间的约束依赖关系,利用数据管理系统触发器与网络服务,满足数据管理系统的协同工作需求.基于研究成果的数据集成中间件NGG-DBMs(National Geology Grid-Data Base Management system)系统平稳运行于国家地质调查应用网格环境中.      

一种保持数据完整性的数据集成机制的探讨

目前,企业数据往往分散于各个独立的业务系统中,因此不能很好的实现数据的统一管理和集成,基于对分布异构数据资源特点的分析,提出了一种保持数据完整性的数据集成机制.该机制通过三级模式(本地模式、局部模式和全局模式)的映射建立了层次化的数据模型,屏蔽了数据的异构性,并提出了一个数据完整性检查算法,即在数据集成中保证了基于全局模式的数据完整性,从而达到了既能实现数据资源的共享,又能将分布异构的数据资源形成有机整体的目的,最后以地震行业前兆数据集成平台的某一应用场景为例,说明了该数据集成机制具有保持数据完整性的能力.      

产品协同设计中异构模型数据融合的有效策略

针对复杂产品设计中，不同设计工具产生的模型数据之间的融合问题，提出了一种工具间端到端的异构模型数据融合策略。利用数据库管理动态特性，通过模型信息共享，实现异构模型数据之间的融合。在OpenMBEE系统集成环境中，通过建模工具CREO二次开发，利用所提策略获取全生命周期设计中的动态模型属性信息，通过3D模型编辑及重用功能测试，验证了所提策略的有效性。利用自动获取可视化模型属性信息的智能算法，设计一种基于Transformer模型与双向长短期记忆(Bi-LSTM)模型相结合的模型属性智能提取算法，利用神经网络的多层感知特性，通过对模型中属性文本信息进行深度学习、特征分析，实现了对异构数据属性信息的自动提取功能。利用CAMEO建模工具设计的需求分析模型构建模型数据集，验证了智能模型信息自动提取功能的有效性。      

临近空间科学探测数据的共享与实践

为促进鸿鹄专项临近空间科学探测数据资源的有效应用，为国家科学数据资源增加新的数据成员，开展临近空间科学探测数据共享相关技术研究.依据相关元数据国家标准与规范，借鉴参考多个领域科学数据元数据的构建方法，通过分析临近空间科学探测数据的数据特征，研究设计了符合临近空间科学探测数据共享需求的核心元数据模型，从不同角度描述了临近空间科学探测数据的数据特征和用户访问数据时所关心信息，并基于该模型实现了临近空间科学探测数据资源目录服务，设计了临近空间科学探测数据共享服务平台，实现了临近空间科学探测数据的归档管理和共享分发，为使用鸿鹄专项数据开展科学研究和有效应用提供了有效支撑.      

飞行器多学科优化设计中基于产品模型的数据集成

针对飞行器多学科优化设计软件集成中不同应用领域间数据交换问题，讨论了采用集成产品模型技术来实现数据交换的方案，利用多视图的产品模型来满足不同领域的数据需求，并结合某飞行器多学科设计优化给了基于集成产品模型的应用间数据交换的实例。     

一种基于自动分区的海量科学数据计算框架

在科学研究领域, 存储容量、处理效率和分析精度并不能适应科学数据的指数级增长速度。通过对科学数据结构与标准的研究, 提出了一个海量科学数据计算框架BSDF。提出了一种基于模型驱动的统一数据接口, 实现对异构科学数据的无差别访问；提出了一种基于元数据的自动分区算法, 通过参数预取与超平面维度计算确定任务颗粒度。实验结果表明:与H5Spark科学数据计算框架的基于9项基准测试的性能相比, BSDF计算框架提升了39%~68%；在特定领域PKTM的算法优化上, BSDF达到了41.62倍的加速比。      

卫星通信全代理同态可信传输机制研究

卫星通信及应用已经成为当前社会生活的重要组成部分。为了解决卫星通信数据安全传输、信息隐私保护、接收端信息依赖等问题，基于低轨卫星气象数据传输的典型应用场景，提出了一套全代理同态加密传输模型（FPRM），并依据卫星通信系统架构将其实例化，从而设计卫星通信全代理同态可信传输系统与运行机制。该机制增加系统的通信安全和隐私保护，实现密文的可计算和传输全代理，有效融合卫星、商业数据中心以及互联网资源，降低运行成本，提高资源利用率，具有重要的实际意义和应用价值。最后，通过试验证明该模型的性能和数据扩展性具有可行性。     

智慧城市多模式数据融合模型

随着云计算和大数据等技术的发展及城市发展的迫切需求,智慧城市已成为近年来国内外研究的热点之一。随着城市中摄像头、监测传感器等采集设备数量的增加,城市数据种类也越来越多。所获取的城市数据具有多源、异构、时变、高维等多模式特性。如何让这些多模式的城市数据关联起来,实现它们的互通互联,挖掘出更丰富多样的信息,从而能更好地指导智慧城市的构建,是本领域的难点。本文提出了一个城市多模式数据融合模型,即多模式互联生长（MICROS）模型,并从3个层面对该模型进行了描述。首先,针对多模式数据的特点,重点描述了多模式数据多源、异构、时变、高维等特点。其次,针对多模式数据的特点,自底向上构建实现针对多模式数据的融合过程的3层基础模型,分别是服务信息描述模型、元数据模型和数据互联模型。最后,在这3层模型的基础上,本文提出了一个适用于智慧城市建设的多模式数据融合模型。      

联合足迹识别与监控视频分析的智能刑侦系统

刑侦破案是打击违法犯罪和确保国家长治久安的基本要求。刑侦破案的一大关键是如何有效地利用采集到的信息。为了更好地配合刑侦工作，提出了联合足迹识别与监控视频分析的智能刑侦系统。该系统基于深度学习方法，首先根据足迹信息，包括鞋印长度、宽度、受力分布情况、步长、步幅等，利用卷积神经网络技术实现嫌疑人个人特征的预测；其次联合周边监控视频大数据进行智能分析比较，利用大数据技术快速处理信息，分析视频中行人的个人特点；最后运用虚拟现实仿真技术构建足部压力和鞋底受力分析有限元模型，利用模型获得各种复杂场景下的仿真足迹。三者相互印证，有机结合，快速筛选刑侦对象。实验结果表明，该系统可以高效准确地根据足迹特征实现身高预测，并且与视频监控大数据相结合，可以迅速缩小排查范围并锁定凶手。      

电信大数据分析下的时空区域经济可视化应用

当前,国内移动电话用户已达15.9亿,在巨大的用户基数下,电信大数据呈现的特征在一定程度上反映了人群活动特征,进一步能够反映特定区域的发展状况。时空区域经济可视化应用利用数据挖掘技术对电信大数据进行处理和提取,以提高数据质量,并对数据进行不同规则的筛选,通过建模技术进行分析,结合电子地图数据、交通数据等多源信息,多角度分析用户行为特征。该应用分析对时空区域经济状况进行可视化研究,分析居民生活属性,同时,利用双重差分（DID）统计模型对区域经济政策进行评价。基于特征分析结果,为区域经济发展热点选址、指导城市商圈布局提供决策依据,提高了城市系统运行的效率,扩大了经济区域效益范围。      

民机初始备件方案的优化

针对航空公司降低初始备件费用、提高机群出勤率的运营需求,提出了基于最大化边际效应的初始备件方案优化方法.介绍了以单类产品为对象、以保障概率为约束的泊松分布备件计算模型,并使用该模型计算了一个初始备件方案案例.给出了以初始备件项目清单为对象、以备件费用为约束的使用可用度最大的优化模型和实施步骤.利用备件优化软件对初始备件方案案例进行了备件费用相同和使用可用度相同两种情况下的优化,给出了费用-效能曲线图和优化方案数据表,通过曲线图上数据的比较可以看出使用可用度和备件费用分别得到了提高和降低,通过对数据表的分析可以看出各类备件数量变化的趋势符合备件优化模型原理.结果表明优化方法对解决航空公司的初始备件方案优化问题具有良好的适用性.     

网格计算环境中的安全信任协商系统

网格技术促进了广域网络环境下的资源共享和协同工作.然而,在网格环境中,服务的提供方和请求方往往位于不同的安全域,如何为位于不同安全区域的陌生主体间动态地建立信任关系成为一项应用难题.基于信任管理基础设施,通过协作主体间信任证、访问控制策略的交互披露逐渐为各方建立信任关系,设计并实现了一个保护协商方隐私信息的安全信任协商系统.该系统采用一种基于属性的委托授权信任证、访问控制策略及一致性验证算法,实现策略的动态调整,从而生成满足访问控制策略的所有最小可满足信任证集,能够使理论上存在的信任关系得以自动建立.通过在CROWN平台中的应用,显示该系统能够满足网格应用中信任自动建立和敏感信息保护的需求.      

基于可编程控制网关的一体化网络体系结构

当前IP网络和非IP网络长期共存,协议体系和通信体制互不相同,异构网络的互联互通困难.针对这个问题, 首先从异构网络间连接的关键节点——网关出发,通过将网关底层的数据转发和控制功能分离,并将网关上层的管控功能和应用服务功能抽取出来,提出了一种基于可编程控制网关的一体化网络体系结构.该系统结构将网络分为一体化网络协同管控单元、子网间可编程控制网关节点和异构子网3层,设计了基于典型异构网络的互联协议栈,以集成不同的网络协议.进一步在一体化网络构架的基础上,给出并分析了异构网络的抽象与描述、基于可编程网关的异构子网智能适配技术、一体化网络的资源管理与协同优化理论等关键技术.最后基于民用航空通信给出了一个异构互联示例,表明一体化网络体系结构的可行性.      

Effect of biases in integrity monitoring for RTK positioning

In road transport, continuous high-accuracy positioning is required in real time. To ensure the proper functioning and safety of vehicular applications, integrity monitoring (IM) is needed to protect from the positioning errors under a certain alert limit (AL) with a pre-defined probability of misleading information (MI). In this study, a detailed threat model is developed for real-time kinematic (RTK) positioning application of short baselines. The model distinguishes between ambiguity-float and -fixed scenarios, and considers the influences of phase and code multipath as well as between-receiver atmospheric residuals. With the float ambiguities temporally constrained, the bias contribution that propagates with time-updated ambiguities was studied analytically for the horizontal protection level (HPL) in IM. Based on real data from both static and kinematic experiments, HPL was computed along the direction of the semi-major axis of the horizontal error ellipse. In ambiguity-float and -fixed cases, the HPL was mostly several meters and decimetres, respectively. It was found that time-propagated biases play a dominant role in the ambiguity-float HPL, and among them, phase and code multipath had in general the largest contributions. For ambiguity-fixed case, the phase multipath was found to play a dominant role in the HPL. This shows the importance of considering the biases in the RTK IM for both the ambiguity-float and -fixed scenarios. Given a horizontal alert limit (HAL) of 5 m, the availabilities of ambiguity-float solutions were low, i.e., below 50% for the static roof tests and below 5% for the kinematic road tests. For the ambiguity-fixed scenario, with HAL at 0.5 m, integrity availability was nearly 100% for the static roof tests and above 85% for the kinematic road tests.     

一种航天器防护与遮挡的几何描述算法研究

文中提出了一种航天器部件在任意威胁攻击方向上的投影面积和重叠面积的计算方法及部件间遮挡关系的确定方法。采用“几何拼接法”或借助有限元软件来建立航天器及其部件模型。将航天器各个部件向投影坐标系进行投影获得部件投影边界图形。利用垂直扫描线对各个部件的投影多边形进行扫描并进行求交运算 ,形成多个分散的四边形 ,在每个四边形内产生射击线 ,累加求出航天器易损性评估中所需的部件投影面积、重叠面积及遮挡关系。算例对三个正方体形状的部件进行了几何描述 ,当扫描线步长取 2cm时 ,投影面积及重叠面积计算值与理论值的最大相对误差为 5 0 6% ;当扫描线步长取 0 5cm时 ,最大相对误差为 1 2 5 %。结果表明算法通用性强 ,易于实现     

基于切比雪夫混沌映射和生物识别的身份认证方案

云计算中访问控制和安全性是两大问题,且与传统的身份认证存在一定区别。利用切比雪夫多项式的半群特性、混沌特性,提出了一种基于切比雪夫混沌映射和生物识别的口令认证密钥协商方案。用户和服务器首先在云服务提供商（CSP）处进行注册,随后无需CSP的参与即可完成认证,建立会话密钥。安全性分析和性能比较表明,方案满足许多安全因素,如双向认证、用户隐私保护、多因素安全、前向安全性,即使CSP的主密钥被泄露,前向安全性也能确保用户会话密钥的机密性;此外,方案还能抵抗中间人攻击、离线口令猜测攻击和仿冒攻击等,并且支持多服务器环境中用户口令和生物特征的高效变更。