天基网络体系及自适应资源动态管理

随着天基网络应用范围的不断扩大和承担任务重要性的持续提升,天基网络及通信卫星星座建设将在未来网络通信中发挥越来越重要的作用.天基资源管理技术对于天基网络业务负载的实时性和高效性保证具有重要的意义.文章就天基网络的现状和业务特点进行分析,针对天基信息网络的资源管理系统功能和特点,对资源动态管理技术,包括实现场景、功能重构...     

火星探测用金属/CO2燃烧技术研究进展与展望

火星原位资源利用指利用火星当地资源生产火星探测所需原料和能源,减少任务载荷,降低发射成本,是火星探测不可或缺的关键技术。金属和二氧化碳是火星重要的原位资源,部分金属可以在二氧化碳气氛中燃烧,使得金属/CO_2燃烧体系在火星上扮演地球上化石燃料/空气燃烧体系的角色成为可能。从拓展金属/CO_2燃烧技术在火星探测中应用的角度出发,梳理了火星二氧化碳收集方式、火星矿物分布和冶炼、金属/CO_2燃烧技术的主要应用方式(Mg/CO_2火箭发动机和Mg/CO_2金属燃烧器)的研究进展,并对今后的研究进行了展望。     

基于改进非支配排序遗传算法 的维修资源优化配置

针对在武器装备维修保障过程中出现的资源短缺、资源冲突等问题,构建了多目标的维修资源优化配置模型,并且基于加权思想将多目标转化为单目标以方便求解。针对遗传算法求解多目标优化问题存在的解空间过大、收敛速度慢、计算效率低等问题,提出了基于约束的改进非支配排序遗传算法对资源优化配置模型进行求解。实例分析结果验证了模型及算法的可行性和有效性。     

网络化综合化的天地一体化信息系统探讨

针对天地联网中空间与地面网络节点的信息高效互通、交换及应用需求,利用电子信息综合化技术实现高度综合化的多功能通用平台,构建天基以及地面系统"资源池",结合SDN(Software Defined Network,软件定义网络)架构、网络协议与路由网关,将有效解决网络中由于物理界限造成的信息阻隔,实现物理资源与边界虚拟化、信息流程智能化的天地一体化天基信息系统,提高天基信息资源利用率、信息按需定制及高效共享能力.结合天基信息系统发展趋势,探讨了天地一体化信息系统的网络化、综合化应用建议和研究重点,梳理了天、地节点综合化、网络化的关键技术方向.     

面向多用户环境的弹性云缓存系统研究与实现

由于在改善网络带宽性能、缓解堵塞、提升用户体验等方面的优势,缓存技术在网络应用中被广泛使用,然而当前越来越多的网络应用迁移至云平台,原来针对单一业务和主机环境的缓存管理机制在面对云计算下多用户、多业务混杂环境时暴露出诸如不具备多业务类型的普适性、管理策略与云平台的资源配置脱节、未考虑多用户环境下缓存数据的复杂性、重复性等不足,最终影响缓存效果和资源利用效率,因此研究一种面向多用户环境的弹性云缓存系统,首先分析多用户、多业务的云环境对缓存管理的需求特点,提出基于双层映射的缓存存取模型,然后设计缓存系统框架与功能模块,并研究相应的逻辑、物理资源的配置算法及其他功能的实现方案,最后在校园网环境下实现缓存系统并对其进行验证,分析结果表明本文提出的缓存系统能够有效满足用户需求同时提高资源利用率。     

一种基于OpenMP多核并行机制的基带数据处理方法

针对遥感卫星地面基带处理速率低、效率不高、稳定性差等问题，提出一种基于OpenMP多核并行机制的基带数据处理方法。通过在系统平台上建立多个线程，将数据处理分解到多线程中进行并行处理。以真实的卫星数据作为测试源，在压缩比为4∶1和无损模式下，从时间、解码速度、CPU占用、内存、设备资源利用率等指标对基带处理方法性能进行评估。评估结果表明，基于OpenMP并行化处理方法的解压缩软件，在充分利用硬件平台性能的基础上，实现了4倍解压缩速率的提升，显著提升了实时性。     

边缘网络下多无人机协同计算和资源分配联合优化策略

针对边缘网络环境下多人机之间存在计算负载不均，造成卸载任务失败的问题，提出了一种多无人机间协作的智能任务卸载方案。通过联合考虑多无人机任务分配、计算资源分配和无人机飞行轨迹，引入公平性指数建立了无人机公平负载最大化和能量消耗最小化问题。基于多智能体深度强化学习框架，提出了融合轨迹规划和任务卸载的分布式算法。仿真结果表明，所提出的多无人机协作方案可以显著提高任务完成率和负载公平度，并且有效适用于大规模用户设备场景。     

Comparison study of ductile iron produced with Martian regolith harvested iron from ionic liquids and Bosch byproduct carbon for in-situ resource utilization versus commercially available 65-45-12 ductile iron

As researchers continue to study methods to facilitate long-term missions beyond low-Earth orbit, the ability to manufacture high-quality mechanical and structural components on the Lunar and Martian surfaces remains a crucial piece to the puzzle for a sustained presence. Due to the immense cost of sending supplies to extraterrestrial bodies, in-situ resource utilization (ISRU) methods are critical for the success and feasibility of these habitation missions. Ionic liquids (ILs) are currently being studied at NASA’s Marshall Space Flight Center (MSFC) to harvest elemental metals from meteorites and regolith minerals. Additionally, the Bosch process is being explored as a life support system at MSFC for oxygen (O₂) regeneration, rendering a byproduct of elemental carbon (C). In this investigation, the viability of casting ductile iron (DI) using IL-sourced iron (IL-Fe) and Bosch C was studied given the range of applications and performance of DI as an as-cast alloy. Ingots were produced using commercial elements to simulate the use of IL-Fe with C sourced from the byproduct C of the Bosch process. Samples were cast and compared to commercially available 65–45-12 DI with phase transformation diagrams, microstructures, and hardness. Results showed that IL-sourced elements are a viable source of elemental alloying materials for a range of DI alloys, with some limitations.     

Sequential dynamic resource allocation in multi-beam satellite systems:A learning-based optimization method

Multi-beam antenna and beam hopping technologies are an effective solution for scarce satellite frequency resources. One of the primary challenges accompanying with Multi-Beam Satellites(MBS) is an efficient Dynamic Resource Allocation(DRA) strategy. This paper presents a learning-based Hybrid-Action Deep Q-Network(HADQN) algorithm to address the sequential decision-making optimization problem in DRA. By using a parameterized hybrid action space,HADQN makes it possible to schedule the beam patte...     

网格远程调度系统的设计与实现

阐明了在多集群的网格中，资源调度和任务的分配受到网络和通信延迟的限制。采用元调度机制有效的将作业分配到不同集群计算机中，进一步，义采用动态绑定机制来减少作业分配的延迟。这一机制是绑定相似的请求来组成复合请求分配到网格资源。在不同的服务负载下应用了这些机制，结果显示这些机制能够帮助获得负载均衡和减少作业分配的延迟，同时也能减少程序的运行时间。