舰船电子综合化系统总线网络DSPN建模与分析

周期性消息和非周期性消息对舰船电子综合化系统总线网络性能的影响是舰船电子综合化电子系统总线网络设计过程的难点之一。针对该问题,提出采用以确定与随机Petri网(Deterministic and Stochastic Petri Net,DSPN)建立周期性消息的总线网络DSPN模型和考虑非周期性消息的总线网络DSPN模型,有效模拟了周期性消息和非周期性消息在舰船电子综合化系统总线网络传输的动态行为。以Time NET4.2软件为仿真平台,分别实现了周期性消息的总线网络DSPN模型和考虑非周期性消息的总线网络DSPN模型,研究分析周期性消息和非周期性消息对舰船电子综合化系统总线网络性能的影响。该成果可以为设计满足特定性能要求的舰船电子综合化电子系统总线网络提供理论依据。     

舰船电子综合化系统总线网络DSPN建模与分析

周期性消息和非周期性消息对舰船电子综合化系统总线网络性能的影响是舰船电子综合化电子系统总线网络设计过程的难点之一.针对该问题,提出采用以确定与随机Petri网(Deterministic and Stochastic Petri Net,DSPN)建立周期性消息的总线网络DSPN模型和考虑非周期性消息的总线网络DSPN模型,有效模拟了周期性消息和非周期性消息在舰船电子综合化系统总线网络传输的动态行为.以TimeNET4.2软件为仿真平台,分别实现了周期性消息的总线网络DSPN模型和考虑非周期性消息的总线网络DSPN模型,研究分析周期性消息和非周期性消息对舰船电子综合化系统总线网络性能的影响.该成果可以为设计满足特定性能要求的舰船电子综合化电子系统总线网络提供理论依据.     

基于以太网的船舶通信系统实时性分析

为了有效提高针对当前以太网船舶通信系统信息通信实时性分析准确性,以船舶通信CAN总线结构为目标,设计了TTCAN分析协议。定义L1和L2两个不同层级的总线通信系统同步应用精度,通过当前通信节点时钟,确定实时性参考帧,构建分析协议主节点,接收参考帧生成当前通信系统实时性调度线,根据调度线和参考帧,划定当前通信系统实时性时间窗和扩展窗,以此为核心调整整个通信系统的分析组态,划定当前通信系统的标准帧和扩展帧,进行分析比对,实现当前通信系统实时性情况判定。实验研究证明,应用该分析协议,节点实时性传输判定准确率提高22%,总线传输实时性判定准确率提高27%,具有明显的应用优势。     

基于响应时间的时隙需求与仿真分析

响应时间是描述数据链网络实时性以及分析网络能否满足作战要求的重要指标,其大小与分配的时隙数量有关。文章针对随机性消息的特点,运用排队论研究了时分多址数据链网络满足实时性要求的时隙需求,并构建了作战平台消息的产生、排队等候及发送过程的仿真模型。结果表明,理论计算与仿真结果得到的平均响应时间基本吻合,但仿真显示,不同消息的响应时间相差较大,有些消息甚至不能满足作战要求。所以,时隙需求数量必须进行仿真验证并据此进行调整,以获得最佳的分配方案。文章给出的时隙需求分析理论及仿真平台能用于数据链网络设计及仿真验证工作。     

基于实时以太网的电力推进船舶IPNCS设计

针对现场总线技术在综合电力网络控制系统中应用的不足,设计了将基于实时以太网的网络控制系统植入综合全电力系统的模型。通过增加软件调度层并在线确定优先级的方法,确定实时节点占用信道的顺序,克服了现场总线技术缺点的同时解决了以太网本身的实时性问题,符合电力推进船舶综合全电力系统的要求及其发展趋势。仿真结果证明了结论的有效性。     

无人水下航行器控制系统CAN总线通信设计与仿真研究

由于水下环境的复杂性及无人水下航行器自身特点,对其实施实时高效控制需处理大量数据。文章采用CAN总线对UUV控制系统通信网络进行设计和分析,讨论了CAN总线网络数据帧在系统中的具体应用设计和传输参数设置,并使用CANoe仿真软件对所设计的UUV控制系统CAN网络进行了仿真,通过仿真验证了UUV控制系统CAN网络通信设计的正确性。该方法应用于UUV控制系统通信网络设计,将有效提高UUV系统控制性能和特征模拟性能。     

深度学习在无人船通信网络信息资源优化调度中的应用

现有方法已经无法适应通信网络信息资源的暴增状态,为此提出深度学习在无人船通信网络信息资源优化调度中的应用研究。构建无人船通信网络模型,获取信息资源调度的能量方程,以此为基础,设置信息资源传输时延与电池能量约束条件,描述信息资源优化调度问题,基于深度学习优化调度算法,从而实现无人船通信网络信息资源的优化调度。测试结果显示,应用深度学习后,通信网络信息资源优化调度时延大幅度下降,说明深度学习在无人船通信网络信息资源优化调度中的应用有效性。     

电力系统网络拓扑方案研究

电力监控系统对网络的实时性要求很高,在网络设计阶段较难开展与拟建网络规模可比的实验来判断网络应用到电力监控系统中的实时性能。电力系统监控网络较复杂,相比建立有效的解析模型对它进行数学分析,网络仿真法更适合大型系统的性能预测,本文采用网络仿真法对电力系统网络从网络时延、可靠性、流量特性进行分析比较,为今后组建电力系统监控网络提供依据。     

面向物联网的船舶通信网络数据传输路径优化仿真

数据传输路径优化算法是当前船舶通信网络研究中的重要方向,为了解决当前数据传输路径优化算法存在时延大、数据传输功率低等不足,提出了面向物联网的船舶通信网络数据传输路径优化算法。首先针对数据传输时延大的问题,对全部物联网节点进行分簇操作,减少数据传输重复信息,加数据传输速度,然后设计了根据最短距离建立船舶通信网络数据传输路径最化算法,最后采用进行仿真实验,以验证船舶通信网络数据传输性能。结果表明,本文方法缩短了船舶通信网络数据传输时延,加快了船舶通信网络数据传输速度,而且船舶通信网络数据传输成功率得到了明显改善。     

基于ACE的跨网络仿真节点的设计

在网络仿真应用中,连接多个网络的仿真节点设计的好坏对于实时性系统性能的影响重大.通过利用自适应通信环境-ACE(ADAPTIVE Communication Environment)的主动对象模式和共享内存技术,解决了比类仿真系统在传统的并发机制和共享内存管理方面存在的问题.     

基于PC104总线的舰船通信系统平台搭建及仿真

对于现代的舰船通信平台来说,各种先进的通信技术被广泛集成在很小的空间内,每个通信子系统之间都需要通过总线网络进行数据的传输,因此这对总线网络的稳定性和性能提出了非常严格的要求。本文主要介绍了PC104总线在船舶通信系统中的工作原理和应用背景,在对PC184平台的工作流程进行阐述的同时,也结合网络优化算法,对数据传输所需的资源配置进行优化,使得整个通信网络的资源利用更加均衡。在第3节中,本文重点介绍了PC104的数据优化流程,给出部分优化配置,最后通过对仿真平台的资源集中度和利用度进行实验,得到在不同情况下的仿真结果。     

基于QualNet的一种战场自组织网络的设计与仿真

为研究Ad Hoc（自组织网络）在战场上的实现和应用,衡量其网络性能,验证战技指标是否满足实际通信要求,结合战场环境特点设计了自组织网络层次模型,并利用Qual Net实现了模拟仿真,得到了端到端时延,网络吞吐量,成功接收分组率等总体网络性能参数。     

无线电台通信网络建模仿真研究

无线电台通信技术作为一种传统的通信方式,仍然是一种社会必需的通信手段。为了实现更好的无线电台通信效果,在对通信网络结构特征进行研究的基础上,利用OPNET网络仿真工具,建立了无线电台通信网络模型。详细描述了模型的工作流程,数据包格式以及各节点的功能实现。最后对模型进行了仿真验证,对实验数据进行分析说明,仿真实验表明建立的无线电台通信网络模型满足设计要求,具有一定应用价值。     

舰船网络异常通信行为识别研究

舰船网络异常通信行为变化不仅具有规律性,同时具有随机性,当前方法无法挖掘舰船网络异常通信行为的复杂变化特点,使得舰船网络异常通信行为识别实时性和准确性差。为了获得更优的舰船网络异常通信行为识别结果,提出神经网络算法的舰船网络异常通信行为识别模型。首先描述舰船网络异常通信行为识别原理,然后将舰船网络异常通信行为识别看作问题,引入神经网络算法对其进行建模,在舰船网络异常通信行为识别建模过程中,引入粒子群算法解决神经网络参数确定的难题,最后进行舰船网络异常通信行为识别测试实验。结果表明,神经网络算法获得了准确性较高的舰船网络异常通信行为识别结果,而且由于神经网络收敛快,使得舰船网络异常通信行为识别实时性好,具有良好的推广应用价值。     

舰艇编队通信网络仿真系统

舰艇编队通信网络是实现战场前沿态势感知数据和指挥控制数据传输的主要通道,在舰艇编队组网试验中,存在真实兵力组网协调困难、实战通信设备长期暴露工作容易泄密等问题。本文论述通过构建网络仿真系统进行舰艇编队通信试验的方法,详细分析仿真系统的构建思想和各功能层的设计方法,对系统实现过程中涉及到的基于组合的仿真模型构建、仿真模型动态驱动及通信信道建模等关键问题进行详细设计。最后通过一个典型的舰艇编队通信网络试验,对模型和方法的可行性和有效性进行充分的仿真验证。文中涉及的体系结构已成功地应用在某鉴定试验上,并取得了较好的试验效果。     

基于NS2仿真的Ad hoc网络AODV路由协议性能研究

Ad hoc移动网络是一种无任何有线基础设施的多跳、临时性自治系统。在进行Ad hoc各种仿真过程中,都需要设定一定的场景和节点数目,合理设置两者之间的关系对于仿真结果的好坏起着重要的作用。文章使用NS2仿真常见的Ad hoc网络设定场景,从数据正确接收率、端到端平均时延和路由开销三方面对比分析出最优的节点设置数目。最后提出了一种性能综合判定方法,对仿真结果表明：在场景1000 m×800 m的环境,设置节点在35左右为最佳,在此基础上,研究通信时发送节点为10左右网络性能最优。     

云计算船舶通信网络的入侵特征提取与检测

船舶通信网络入侵特征具有宽带严平稳性,导致在入侵检测中容易受到小扰动影响,检测性能不好,在云计算环境下,提出基于时间尺度分解和谱密度特征提取的船舶通信网络的入侵特征提取与检测方法。构建云计算船舶通信网络入侵信息流检测模型,采用时频分析方法进行入侵特征的时延尺度分析,结合匹配滤波方法进行船舶通信网络的干扰滤波,对滤波后的网络传输信号进行谱分析,提取谱密度特征,根据谱密度分布的差异性实现对入侵特征提取和信号检测。仿真结果表明,采用该方法进行云计算船舶通信网络入侵检测的准确概率较高,保障了网络安全。     

基于CAN的船舶数据监控系统设计

针对内河船舶数据采集环境温度变化大、震动强度高、电磁辐射强等问题,以及数据采集可靠性和安全性要求高等特点,设计了一种基于 CAN 总线的船舶远程数据监控系统。文中研究了监测系统结构,通过对监测网络通信方式和计算机网络模式进行讨论,利用网络虚拟仪器技术实现了一种基于C/S构架的远程监控系统。实际应用表明：该系统监控效果良好,监控的实时性和可靠性高。     

基于DSP的船舶机舱自动化CAN总线通信系统

针对船舶机舱自动化系统对于通信高实时性、高可靠性的要求,在对DSP内置CAN控制器与iCAN协议下CAN总线通信研究的基础上,设计了一种基于TMS320F2812型DSP芯片的CAN总线通信系统,详细介绍了系统的基本原理、硬件电路、软件设计和程序调试.将其应用在机舱自动化系统中,实现了上位机监控系统与下位机DSP之间的实时通信.     

多信道跳频网络的协议序列性能研究

协议序列主要用于为Massey提出的无反馈冲突信道提供信道接入机制,它通过不同序列值指定各用户的发送时刻,并借助良好的汉明互相关特性保障网络性能。基于中国余数定理构造的CRT序列作为协议序列的一个重要子集,其吞吐率以及延迟性能仅在单信道网络中被广泛研究。论文以多信道跳频通信网络为研究背景,探讨CRT序列如何应用于跳频网络,并对其吞吐率及延迟性能作了仿真分析。仿真结果表明,CRT序列的平均吞吐率性能与随机接入机制一致,但在最差吞吐量、平均时延以及最差时延方面具有性能优势。