DDS发布订阅通信节点自动发现机制与改进

DDS 作为一种新兴的非确定性网络中的高可用性分布式数据分发规范,提出了全局数据空间的概念, 通过发布订阅机制进行通信,然而当前航电网络环境下,对于应用来说,DDS 封装严密,很多过程对于应用 来说属于黑盒过程,难以准确把握其流程,一旦出现异常和故障也难以定位和排故。本文以航电以太网为例, 详细研究DDS 发布订阅过程与通信行为,并以一个故障研究与排除实例,说明DDS 发布订阅具体流程和逻辑, 并对DDS 在以太网协议层和应用层的通信行为进行研究。     

IP网络设备典型故障分析及其对策

针对IP网络设备在使用过程中产生的广播风暴、传输数据丢包、MP-group(Multilink-group,复用链路组)接口链路层运行PPP(Point to Point Protocol,点对点协议)异常等问题,结合华为S9300交换机设备、NE40E路由器设备的工作原理,对策略路由机理、STP(Spanning Tree Protocol生成树协议)、广播数据帧复制过程进行了研究和分析。并通过分析问题产生的机理,发现了目前网络数据配置存在的不足,提出了在核心层交换机上配置流过滤策略等应对措施和快速处理故障的方法,对系统进行了完善与改进,并优化了相关领域的应用,为维护人员在任务中迅速、合理地实施应急处置提供了参考。     

基于冲击特征提取的旋转机械智能故障诊断

针对齿轮、轴承故障，提出了基于冲击特征提取胶囊网络的旋转机械智能故障诊断模型。在胶囊网络的构架基础上，将原始故障振动信号作为输入，通过构造首层小波核卷积层，针对性提取冲击故障特征，提高深度学习网络特征提取的可解释性。在小波核卷积层之后扩展一层卷积层，强化首层小波核卷积层提取的特征，将强化的特征经初级胶囊层、数字胶囊层输出分类结果，从而构造了“端到端”的小波卷积胶囊网络模型。通过对各层提取的特征可视化分析，证明了该模型对故障振动信号的冲击特征具有良好的提取能力。3个不同实验平台的数据集验证结果表明不同故障类型、不同故障程度的齿轮及轴承的识别精度最高可达到100%，并具有良好的泛化能力。     

软交换承载网络组网模式分析与研究

针对软交换网络中信令流、媒体流和维护流等业务流的交互需求,结合SOFTX3000软交换设备、UMG8900通用媒体网关设备和UA5000用户接入设备相关单板的工作原理,分析了采用二层组网模式的承载网络存在的弊端,提出了基于OSPF(Open Shortest Path First,开放式最短路径优先)协议的三层路由组网模式,并在某电话局软交换网络中得到应用。经分析,采用三层路由组网模式相比于二层组网模式具有更高的安全性和可靠性。     

基于CWT-CNN的齿轮箱运行故障状态识别

针对传统故障诊断中提取的特征不具有自适应能力、很难匹配特定故障的问题,提出了一种基于连续小波变换（CWT）和二维卷积神经网络（CNN）的齿轮箱故障诊断方法。该方法对齿轮箱故障振动信号采用连续小波变换构造其时频图,以其为输入构建卷积神经网络模型,通过多层卷积池化形成深层分布式故障特征表达。利用反向传播算法调整网络各层的结构参数,使模型建立从信号特征到故障状态之间的准确映射。在不同工况和不同故障状态下的实验中,故障识别准确率达到了99.2%,验证了方法有效性。采用这种自适应学习信号中丰富的信息的方法,可以为故障诊断智能化提供基础。      

机载电子系统设备的智能故障诊断系统设计

探讨了动态机载电子设备智能故障诊断系统建设的主要问题,设计了基于现代无线通信网络的智能故障预测诊断系统的总体结构及解决方案,对其中的关键技术进行了论述,尤其是无线通信协议、机载电子设备的故障预测模型及智能故障诊断专家系统等,为该系统后期研发奠定了基础.     

基于OPNET的CSMA协议性能研究

CSMA协议是无线自组织网络MAC协议中的基本协议,研究其在不同网络条件下的通信性能,对于指导该协议在实际中的具体应用具有重要的作用.基于OPNET网络仿真软件,实现了CSMA协议,设计了不同网络条件下的仿真实验,研究了几个主要的网络参数对CSMA通信性能的影响,为实际网络条件下的CSMA协议性能评估提供参考.     

甚高频数据链模式二协议栈的软件框架设计研究

为解决协议工作效率低下的问题,参考HDLC协议软件的设计方法,本文提出了甚高频数据链模式二(VDL M2)协议的软件模型和设计思想。首先,介绍了VDL M2协议栈的层次架构,并简要阐述了各层的功能。然后,介绍了协议栈的软件设计与实现方法,在不改变Linux内核现有地址族的前提下,创建基于本协议的新套接字地址族AF_VDLM2的操作。依据功能操作,软件结构确立为模块化结构布局；着重分析了协议栈数据收发模块的软件设计流程及缓冲区的结构设计。最后,介绍了协议层之间的通信方式——共享内存区的数据结构及创建和操作。用该方法设计的协议栈可方便地加载到机载通信单元,大大节省了设备成本。     

实时语音数据在IP网络中传输的QoS保障

对于在采用IP分组交换协议的网络中传输实时性要求较高的语音数据的原理和有保障QoS的实现方式做了分析,主要针对目前被认可的对网络传输提供QoS服务的模式及相关协议,包括综合服务模式及实现的资源预留协议(RSVP)和区分服务模式进行了分析和论证,并根据实时语音数据的性质提出了不同的协议在不同网域中的实时语音数据传输的实现方式。引入了在现有网络条件下如何实现对实时语音数据的传输提供良好的端到端QoS服务的综合方案。     

基于信息压缩的四层前向网络模型体系结构及其应用

提出了一种基于信息压缩原理的四层前向网络体系结构,用以为液体火箭发动机部分参数建立网络模型。利用所选参数的时间序列对这些参数实现平滑、滤波与预测等处理,提高了基于试车数据驱动的故障监控系统对量测噪声、传感器故障与系统过程噪声的鲁棒性。该四层结构大大缩小了网络权值规模,网络模型的训练采用演化策略。     

基于小波神经网络的齿轮系统故障诊断

通过对齿轮系统在不同的运转状态下不同的故障类型进行试验测试分析,获取了有关的测试信号,对振动特征信号进行了小波阈值去噪,采用离散小波变换(DWT)对去噪后的信号进行8层分解处理,对各层的小波系数进行了小波重构,得到8层细节信号和1层近似信号,并计算了各层信号的能量,得到了信号的能量分布特征.在此基础上把各层信号特征作为神经网络的输入,进行了网络的研究、分析处理和故障分类,并对小波神经网络方法与单独采用神经网络方法的故障诊断结果进行了比较评价.研究表明,去噪处理后的效果比没有去噪的信号特征更加明显,而采用小波神经网络诊断方法,对于齿轮无故障、齿根裂纹故障、分度圆裂纹故障和齿面磨损故障能够进行很好地区分与诊断,其诊断成功率均在95%以上,可对实际工程工作的齿轮系统进行故障诊断.      

航空电子环境TTP/C总线应用技术研究

从航空电子总线协议的发展历程出发,归纳了航空总线协议的特性和发展对航空电子通信的重要意义;根据基于时间触发构架的TTP(Time Triggered Protocol)总线技术的网络和节点结构,结合TTP/C协议调度规则,从实时性、时态完整性、容错特性和冗余可靠性等几个方面,阐述了TTP总线协议在航空电子领域的关键特性。在此基础上,总结了时间触发TTP总线技术在航空电子领域的应用情况,通过对TTP总线技术特性的分析,给出了其对于航空电子领域未来发展的重要意义及未来研究方向的展望。     

MANET中一种新的基于多包接收的媒体接入控制协议

提出了一种新的基于多包接收的MANET媒体接入控制协议.该协议利用信道多包接收的特性,结合功率控制和协议的跨层设计,可选取信道增益较大的节点接入信道.实验结果表明,在业务量较大时,新协议在提高网络吞吐量的同时,减小了能量消耗.     

MANET中组播协议MACAM性能分析

为了改善跨层优化问题,介绍一种用以支持组播路由MACAM(多址接入冲突避免)协议,该协议把RTS/CTS结合到时间表算法中,在RTS中增加辅助信息避免冲突。比较CSMA多播协议,得出结论该协议具有数据传输可靠以及较高的带宽利用率优点,支持MANET网络中的多播服务。     

基于深度学习的飞行器故障情况下可配平能力快速预示方法

针对飞行器在执行机构故障条件下配平能力受限的问题，本文提出了一种基于深度学习的故障情况下可配平能力快速预示方法。首先，建立飞行器气动力矩和执行机构故障模型，并给出飞行器旋转配平条件。其次，在不同执行机构故障情况下，采用基于二次规划的可配平能力求解方法，在迎角/侧滑角二维平面内进行遍历求解，得到当前故障情况下的可配平能力剖面，并采用8个特征点进行包络，同时为所提方法提供样本。再次，利用深度神经网络强大的拟合能力，从样本中提取故障和气动力矩信息作为网络输入，特征点的迎角和侧滑角的值作为网络输出，离线训练深度神经网络。利用训练好的深度神经网络根据当前故障信息实时计算可配平能力剖面。最后，通过仿真验证了所提方法的有效性和实时性。     

基于最小跳数的无线传感器网络跨层设计

传统的严格分层参考模型无法实现对无线传感器网络资源的有效管理和运用,跨层设计是提高网络整体性能的一种有效方法。针对无线传感器网络能量、计算资源、存储资源和带宽资源有限的特点,提出一种基于最小跳数的路由层和MAC层的跨层协议设计方案。MAC层和路由层通过共享sensor节点到sink节点的最小跳数信息,在MAC层建立时间梯度,解决多个节点共享无线信道的问题;并在路由层建立路由表,解决路由选择问题。仿真结果表明,该方案在降低网络能耗的同时,在降低传输延迟,提高数据投递率方面也取得了良好的性能。     

域间路由协议IDRP的仿真建模

OPNET是目前业界公认的最优秀的通信网络、设施、协议的建模及仿真工具,在通信协议的设计优化和评估中得到广泛的应用。本文以航空电信网(ATN)中的域间路由协议IDRP为例,介绍了路由协议的建模方法,详细地描述了OPNET中进程模型建模的过程,以及IDRP模块中BIS-BIS连接子进程IDRP_CON的有限状态机实现。本文介绍的OPNET进程模型的一般开发方法对于其他路由协议进程模型的开发也有借鉴意义。     

推进剂加热通道结构对太阳热发动机性能影响

太阳能热推进是一种非常具有前景的空间动力平台,螺旋通道是STP（Solar Thermal Propulsion）推力室/热吸收室内部关键结构之一。本文运用数值模拟方法,通过改变螺旋通道结构参数,对STP性能进行了详细的研究,深入分析了STP的推力,比冲、质量流量变化情况,得出了一般情况下螺旋通道的长度,宽度参数范围,同时比较了单、双通道的优缺点,所得的结论对STP推力室/热吸收室推进剂加热通道结构设计具有指导意义     

从IP组播数据中断故障谈网络地址设计

首先描述了在IP网络环境中出现的组播数据偶断现象,分析定位了故障出现的原因。然后,详细阐述了组播维护机理,从组播管理协议的运行机制上进一步分析了组播数据偶断的过程。最后,给出了通过网络地址重新设计的方法解决问题的方案,并提出了交换机、路由器-VLAN（虚拟局域网）-主机的网络地址按顺序进行由小到大地分级分配的原则。     

试验IP网故障分析策略及方法应用

针对试验IP（互联网协议）网建设和使用中遇到的网络问题,从TCP（传输控制协议）/IP网络原理和试验IP网的结构模型出发,对网络故障排查方法进行了总结,给出网络分层模型分析法、网络连接结构分析法和网络检测分析法相结合的故障排查策略。对某次测控信息联调中接收不到网络数据的真实故障案例进行了分析,运用网络检测工具对故障进行排查,依据网络结构对故障进行定位,依据网络协议对故障进行分析,验证了该方法可以使问题分析层次清晰、定位准确。