基于PDXP协议的数据监视软件的设计实现

基于UDP（用户数据报协议）组播数据传输方式,通过对接收到数据包中相关PDXP（包数据交换协议）字段的实时解析和挖掘分析,采用BackgroundWorker（后台工作者线程）模型简化多线程交互方式,以分级缓存为基础优化数据存储结构,通过直接调用GDI（图形设备接口）＋绘图接口设计开发高效的UI（用户接口）显示控件,并且利用Linq（语言级集成查询）数据访问技术,以可视化的形式对PDXP数据包的丢包和乱序等问题进行实时判读和基于源码的分析,提供了一种对中心之间交互的数据进行实时连续性监视分析的简捷、直观和有效的途径。     

存在外部干扰的网络控制系统故障检测和优化

针对存在时延和丢包的网络控制系统,研究了系统的故障检测滤波器设计和优化设计问题.通过泰勒展开将未知时延处理成外界干扰,采用伯努利随机过程来描述丢包现象.设计观测器产生残差信号,将故障检测问题转化为H∞滤波问题.通过Lyapunov函数方法分析了系统的稳定性.以线性矩阵不等式的形式给出了滤波器存在的充分条件和求解方法.为进一步提高系统对故障信号的灵敏度,采用了一种优化设计方法对故障检测系统进行了优化.最后通过仿真验证了算法的有效性.     

测量船通信网络自检测方法

针对测量船通信网络由2层帧方式交换升级为3层包交换方式后无法使用上星自环检测方式实现自检测的问题,在分析通信网络自检测模式下的链路特性的基础上,提出基于组播报文实现自检测的构想。设计利用组播洪泛特性实现报文环回的网络拓扑结构以及实现检测与对比报文的硬件设备,阐述检测软件发送、接收、处理报文的流程,实现了网络通断、时延及丢包率的自检测,并通过模拟检测实验证明了设计方案是切实可行的。     

偶发组播数据丢包问题研究

针对传输关键控制数据的某型冗余备份网络架构在大背景流量下偶发组播数据丢包的问题,分析了丢包机理,提出配置静态组播组的方法,同时进行了实验验证。结果表明,该方法能有效解决工程实践中出现的问题。因此,在网络结构设计时,要充分考虑传输链路中会对组播传输产生洪泛的设备,采取有效措施消除影响,确保组播数据传输的正确性与完整性。     

海事BGAN系统数据链路测试及性能分析

概述了海事第4代卫星及BGAN系统的基本情况,针对某特殊用户对BGAN系统提出的要求,在数据Standard IP型和信道Streaming IP型2种通信业务模式下,对通信网络链路的时延、抖动、丢帧等性能进行测试实验,分析测试结果,证实了BGAN系统在远洋船舶中使用的可行性。     

IP广域网接口链路特性分析与研究

在分析广域网综合性能指标——实时性和可靠性的基础上，将该指标分解为广域网接口协议开销特性、链路时延差门限特性和链路中断检测特性，并分析总结了广域网接口类型及相关链路协议特点。通过测试吞吐量和丢包率的方法，对华为3种型号的路由器进行了接口协议开销特性、时延差门限特性和链路中断检测特性测试。实验结果表明，不同型号路由器、不同接口类型、不同链路协议对广域网综合性能的影响存在不可预知的差异。在此基础上对比分析了基于链路层状态和基于网络层状态中断检测特性的差异，实验数据为构建、评估与优化广域网性能提供了参考依据。     

航空发动机分布式控制系统时延/丢包鲁棒性分析

为了定量描述航空发动机分布式控制系统对于时延/丢包的鲁棒性,开展了分布式控制系统鲁棒性分析研究.针对能够同时刻画时延和丢包控制系统模型,以线性矩阵不等式的形式给出了稳定性判据;使用区域极点配置技术设计控制增益矩阵,并对极点位于不同区域的闭环系统进行了时延/丢包稳定裕度的求解和验证;从时延/丢包鲁棒性及动态性能的角度对闭环极点的配置区域选取进行了探讨.仿真结果证实了该稳定性判据的有效性,进一步分析结果表明:当闭环极点被配置在-4附近时,系统具有最强的时延/丢包鲁棒性.综合考虑控制系统对于时延/丢包鲁棒性和动态性能的要求,可以将闭环极点配置在圆心在-8和-4之间、半径为1的圆盘区域内.      

DBV-RCS中一种提高时延性能的时隙分配方法(英文)

在DVB-RCS卫星通信中,为某个业务分配的时隙在MF-TDMA帧中的位置分布将影响该业务的时延特性。本文分别针对固定速率和实时可变速率业务,对MF-TDMA的帧长度、终端分配的时隙数量及位置分布与业务时延性能之间的关系进行了建模分析。理论分析表明时隙位置是影响业务时延的一个重要因素,位置分布越均匀,越能提高业务的时延性能;时隙均匀分配相比传统的时隙连续分配可以有效降低业务平均时延,且时延不随帧长的变化而变化;在时隙均匀分配方式下,提高实时可变速率业务的带宽分配可以更有效的提高时延性能。在DVB-RCS标准基础上,提出了一种与标准完全兼容的时隙均匀分配方法(TUAM),通过计算机仿真验证了算法的有效性以及建模分析的正确性,该算法可有效地保证业务具有极低的平均时延和时延抖动,使得VoIP等实时业务不会由于端到端时延过大而丢包,提高了DVB-RCS系统对于实时业务QoS的保障能力。     

基于QoS的卫星网络端-端通信可靠性分析

针对卫星网络动态环境下的高速信息传输、业务类型差异大等特点，提出一种综合考虑各业务QoS（Quality of Service）指标的可靠性分析方法。在卫星通信网络实际运行周期内，通信系统往往处于逐渐劣化过程中，导致卫星的节点和链路除正常工作和完全失效外，还存在部分失效的工作状态。本文在链路多状态基础上基于最小路集算法（Minimum Path Set Algorithms，MPSA）在不同业务的QoS指标（时延、带宽和丢包率）约束下，得出满足该业务QoS约束的所有可靠路径集，对路径集中路径进行不交化处理得到网络端-端可靠性。研究结果表明，不同业务由于QoS需求的差异导致网络端-端可靠性不同，所提算法与传统算法相比更加符合实际。由于实际卫星网络环境中会采用端-端并行多路径传输（Multi-Path Transmission，MTP），本文在上述研究的基础上，进一步对多路径的端-端可靠性进行了研究，结果表明多路径数据传输可靠性高。     

数据中继传输的实时性研究

以提高中继卫星系统数据传输实时性为目标,通过构建数据分发原型系统,分析了用户数据处理的基本流程,从3个方面分析了服务器内部数传时延产生的机理,针对时延产生的各种原因提出了相应的优化措施,并通过原形系统测试,验证了这些优化措施对提升数传实时性的效果。本文结论对指导中继卫星数据分发系统的性能测试,提高数据分发的实时性具有一定的借鉴意义。     

星间链路在空间态势感知中的应用研究

通过对星间链路和空间态势感知系统国内外发展现状的分析,指出星间链路在空间信息有效获取、安全传输和实时应用以及保障空间态势感知系统战场生存能力等方面起着重要的作用.针对星间链路在未来空间态势感知系统中的应用需求,提出包含空间通信模型和空间导航模型在内的空间感知体系基本架构,并对该架构下星间链路的设计要求或者特点进行分析,指出星间链路应该具有灵活可变的星间路由策略和联网结构,并能够支持高速可变和安全可靠的星间数据传输.分别从空间网络和卫星节点2个层面提出了系统实现的关键技术,并给出部分关键技术的研究重点和研究方法.上述研究结果可以为星间链路及相关领域的研究工作提供一定的借鉴和帮助.     

相控阵天线在民航飞机卫星宽带通信系统中的应用研究

本项目以民航飞机对高速、宽带、实时数据传输需求为导向,开展基于相控阵天线的民航飞机宽带卫星通信上网系统应用需求分析和机载宽带卫通系统架构设计,突破机载宽带卫星通信设备及相控阵天线关键技术、适航取证,实现机载宽带卫星通信设备及天线国产化,实现典型民航应用示范,为基于相控阵天线的民航飞机宽带卫星通信上网系统应用服务在民航领...     

基于网络编码的空间DTN中CGR改进算法

随着空间通信技术的发展,卫星节点的增多,以及容延迟容中断通信需求的不断提高,空间DTN (DelayTolerant Network,容延迟网络)环境中各通信节点间的路由技术日益重要,相继出现了多种适用于DTN的路由技术.基于空间DTN的结构与特点,对CGR(Contact Graph Routing,接触图路由)算法以及基于编码的路由算法进行了分析比较,然后针对空间DTN中CGR算法的缺点和不足,研究提出了基于NC(Network Coding,网络编码)的空间DTN中的CGR改进算法(NC-CGR),并通过仿真实验平台对算法性能进行了分析评估.仿真结果表明,相比于CGR算法,NC-CGR算法在链路传输时延、传输包裹数目、中继缓存大小、链路丢包率等不同条件下的适应性方面均表现出较大优势,更适用于具有复杂拓扑、带宽受限、高动态特性的空间DTN环境.     

分组级短码长LT喷泉码的工程应用

针对LT喷泉码在准单向链路、高差错、链路恶劣易中断的信道环境应用时出现的运算量大、译码时延长、编码效率较低等问题,文章提出使用基于数据分块的分组级短码长喷泉码方案。其思想是将短码长LT码方案和分组级LT码方案结合起来,并且在数据子块的度序列生成过程中加入度值检测机制。实验仿真结果表明:与已提出的LT码方案相比,该方案能够有效地降低译码开销、计算代价和译码时延,提高系统的最大传输效率。     

干涉测量宽带相关处理算法与验证

阐述了一种用于航天器精确角位置测量的干涉测量宽带相关信号处理算法,通过仿真验证了算法的有效性,并搭建卫星干涉测量实验系统,采集某地球同步卫星信号进行宽带相关信号处理,获得清晰干涉条纹,准确估计出反映测站与卫星位置关系的时延观测量。结果表明宽带相关信号处理的估计时延与卫星信号链路标定时延、测距时延组成系统时延闭合回路,初步验证了干涉测量实验系统的有效性,为后续飞行任务中航天器高精度干涉测量积累了技术和经验。     

一种低数据传输的多机器人实时视觉SLAM

针对多机器人视觉SLAM在实际应用中带宽受限的问题,设计了一种低数据传输的多机器人实时视觉SLAM系统.系统中引入了NetVLAD神经网络模型,通过改进NetVLAD降低了多机器人回环检测的计算资源占用,提高了回环检测的实时性.提出了一种针对描述子缺失情况下的特征匹配算法,提高了回环检测与相对量测的鲁棒性,并提出了一种增量式多机器人位姿图共享和优化方法.最后,通过在KITTI数据集进行测试,验证了该SLAM系统能有效减少多机器人通信过程中的数据传输,具有与单机器人SLAM相当的定位精度和实时性.     

民用飞机航电数据网络带宽资源分配优化设计

民用飞机航电数据网络在设计过程中,通过对带宽资源的合理分配,来满足网络成员系统的数据传输需求.而在设计过程中,存在因网络带宽需求分布的非均匀性等因素造成的局部带宽资源不足的问题,因此需要在初步带宽资源分配结果上进行局部优化设计.提出一种通过网络带宽资源使用率最高的链路和端系统进行识别,以及进行针对性物理链路连接关系调整...     

基于VLBI的上行组阵标校技术研究

天线组阵能否完全替代大口径天线有一个关键性难题,就是天线阵是否支持上行链路组阵。深空航天器无法将不同地面天线的上行信号对齐,所以上行链路信号的调整必须在地面完成。针对上行组阵发射机相位调整问题,提出一种基于VLBI(Very Long Baseline Interferometry,甚长基线干涉测量)技术的接收模式天线上行组阵标校方案,并对标校精度进行了简要分析。将上行链路时延分解为几何时延和发射系统时延,建立了几何时延模型,通过标定接收时延和发射时延,便可以得到天线阵元间的相位标校值。理论分析结果表明,该方案具有一定的可行性,对上行组阵相位标校的研究具有一定的借鉴意义。     

双向不对称同步数据业务接入设计

根据数据传输设备业务板卡功能特点,采用2个端口绑定的方式解决了双向不对称同步数据业务接入问题,针对链路调试过程中出现的数据传输不稳定现象,通过测试接口信号波形质量和时序关系,发现发送定时信号占空比及其与发送数据间的时序关系不符合相关标准要求,分析对此产生的影响并提出相应解决方案。通过对不同方式实施效果的分析评估,确定了设备连接状态,实际测试验证与理论分析结果完全相符,提高了传输的稳定性和可靠性,并在重要数据传输工程中得到应用,可为解决同步数据传输不稳定问题提供参考。     

一种基于时空等级的LEO卫星网络路由策略

随着5G技术的发展和6G技术的研究，低轨卫星网络在未来空天地一体化网络中的地位越发重要，而作为网络核心技术的路由策略仍面临一些挑战，如卫星网络拓扑高动态变化、链路频繁切换、节点计算处理能力有限以及负载流量分布不均衡等。针对卫星所覆盖区域负载不均衡且与时间因素有关，以及星上用户多业务服务质量需求的问题，设计了一种基于时空等级的业务分类负载均衡路由算法。算法考虑了卫星网络流量的分布与时空等级的关系。卫星节点需先根据当前时刻及其所覆盖的地面区域计算其时空等级，并在路由算法的下一跳实时调整阶段加入时空等级作为选路条件之一，同时改进了阈值的计算方式，并在路由时考虑了不同的链路代价以满足多业务服务质量需求。仿真结果表明，相较于DSP、TLR和RMLBR算法，所提算法虽然在总吞吐量表现不及TLR和RMLBR算法，但在时延以及链路利用率方面有所改进，有效降低了平均端到端时延，较好地满足不同业务服务质量需求，均衡网络负载。