无人水下航行器分布式运动控制系统设计与仿真验证

针对传统采用RS422通信的集中式管理中心任务过重、可靠性差、抗干扰能力差等缺点,设计开发一种基于CAN总线的无人水下航行器分布式控制系统。与传统的集中式控制系统相比,该控制系统可以更容易地接入功能模块且无须对现有硬件进行重新设计,具有很好的可扩展性,并充分考虑了该航行器的安全性及可靠性问题。首先,给出分布式控制系统的构建方案,再针对核心PC104控制管理中心给出主要控制模型方法,随后通过建立空间运动方程,完成对控制系统的模型建设和控制器软硬件设计工作,并通过实验室数字仿真和半实物仿真进行验证。结果表明,该控制系统具有性能稳定、传输效率高等特点,能够满足无人水下航行器的使用要求。     

海洋力学环境建模及其分布式仿真应用

海洋力学环境建模是飞行器分布式仿真研究中的重要一环,它为飞行器控制系统仿真提供扰动环境,其模拟精度直接关系到仿真结果的置信度。文章首先简要介绍了环境仿真节点在分布式仿真系统中作用和数据传递关系,然后基于时空离散的思想提出了一种海洋力学环境建模方案并简要描述了环境参数的初始化、可视化设置、快速检索和插值方法。该方案及其算法已成功应用于某分布式仿真系统。     

基于物联网通信技术的舰船导航控制系统

导航控制系统对舰船的作战能力提升具有非常重要的意义。传统的GPS导航和AIS系统等都存在一些问题,AIS会存在导航盲区,GPS技术受制于其他国家,容易受到干扰。Zigbee是物联网通信技术的重要组成部分,本文基于物联网通信技术和北斗导航技术提出了一种舰船导航控制系统,设计了基于物联网的北斗导航节点,分析了节点中各个模块的基本作用和实现原理,阐述了物联网数据通信实现的基本原理,对构建的基于物联网的舰船导航控制系统的抗干扰能力、静态和动态定位进行测试,测试结果表明系统具有良好的抗干扰能力,同时静态和动态定位精度都较高。     

舰船通信网络中的移动脆弱节点定位与实现

舰船通信网络采用节点分布式组网设计,实现与外界的无线通信和远程卫星通信,对网络中的移动脆弱节点准确定位检测,实现对网络故障的及时诊断。本文提出一种基于网络传输信道量化跟踪融合的移动脆弱节点定位方法。首先构建舰船通信网络的节点分布模型,在舰船通信网络的多径传输信道中进行节点之间传输数据的信号分析;然后采用信道量化跟踪融合方法进行移动脆弱节点的异常特征提取,实现异常脆弱节点定位;最后进行实验测试,仿真结果表明,该方法对舰船通信网络中的移动脆弱节点定位检测的准确概率较高,时间开销较小,在通信网络故障诊断中具有实用性。     

基于分布式架构的船舶移动通信中间件研究

在分布式构架体系下进行船舶移动通信需要通过中间件实现网络配置和路由协议开发,为了提高船舶移动通信的稳定性,提出基于自适应分数间隔均衡的分布式构架体系下船舶移动通信中间件设计方法。构建网络适配层和基础软件层组成分布式架构船舶移动通信节点嵌入式软件体系结构,采用配置中间件完成船舶移动通信的路由配置和拓扑结构调整,采用层次化、模块化的设计方案进行移动通信的网络中间件和安全中间件设计,结合自适应分数间隔均衡方法实现船舶移动通信网络的信道均衡化配置,完成中间件优化设计。仿真测试结果表明,该方法进行分布式构架下的船舶移动通信中间件设计,提高了通信链路的均衡性和路由转发控制能力,降低了船舶移动通信的输出误码率。     

一种改进的无线传感器网络安全数据融合算法

首先对无线传感器网络数据融合的相关技术进行比较,在分布式数据融合算法的基础上提出了一种改进高效数据融合算法,利用NS2仿真平台对其传输开销进行仿真测试。仿真结果表明,相比分布式数据融合算法,所提的算法能够更有效地减少传输开销并且节省节点能耗。     

一种分布式话音接入和交换设备的设计

设计基于VoIP、分布式交换和以太网加密的技术,弥补电信运营商固话网的不足,利用部分企事单位及石油、电力等特殊行业现有网络资源,方便、快捷地在若干节点提供分布式话音接入和交换功能,并可保障语音的安全性需求.     

基于HLA的舰船输转作业仿真系统研究

针对舰船输转作业方案仿真存在的计算资源不足、战位多、人机交互等问题,开发了基于HLA的舰船输转作业仿真系统,根据资源占有率和功能模块划分联邦成员,设计分布式仿真系统的网络结构,选定协同网时间管理策略,研究节点间通讯性能测试方法,解决节点间控制机制问题,建立协同网对象类和交互类。使用MAKRTI作为HLA的辅助开发工具,基于Vega Prime进行视景驱动。经过仿真试验,结果表明:本系统能够在功能和性能上满足输转作业设计仿真需求。与传统设计方式相比,本系统提高设计效率,均衡计算负载,降低节点通讯延迟时间。     

基于HLA的舰船输转作业仿真系统研究

针对舰船输转作业方案仿真存在的计算资源不足、战位多、人机交互等问题,开发了基于HLA的舰船输转作业仿真系统,根据资源占有率和功能模块划分联邦成员,设计分布式仿真系统的网络结构,选定协同网时间管理策略,研究节点间通讯性能测试方法,解决节点间控制机制问题,建立协同网对象类和交互类.使用MAK-RTI作为HLA的辅助开发工具,基于Vega Prime进行视景驱动.经过仿真试验,结果表明:本系统能够在功能和性能上满足输转作业设计仿真需求.与传统设计方式相比,本系统提高设计效率,均衡计算负载,降低节点通讯延迟时间.     

神经网络自学习模糊控制器在直流蒸汽发生器控制中的应用

针对直流蒸发器的动态过程中，各段长度均发生变化，干扰因素多，具有不确定性和非线性等特性，利用神经网络具有并行处理，分布式信息存贮，自学习自适应特点等，设计了基于神经网络的自学习模糊控制器，仿真结果表明，所设计的控制器具有良好的控制效果。本文研究结果对直流蒸汽发生器的控制系统设计具有一定的指导意义。     

RTX环境下时统信息实时采集方法研究

利用统一的GPS时间信息进行高精度时间同步,可以有效解决地理分布的半实物仿真系统的同步控制问题。针对RTX环境下GPS时间信息的实时采集问题,提出并设计实现了基于RS232串口读取时间信息报文和精确对时脉冲的时间同步方法。实践结果表明,该方法对时精度可达微秒级,满足了分布式半实物仿真系统的时间同步需求。     

船舶压载水系统有限元仿真模型研究

利用有限元方法,基于流体力学基本原理建立了船舶压载水系统的仿真模型。压载水系统仿真模型包括管路子模块和稳性调节子模块。在管路模块中,利用有限元的方法将整个管路划分为有限个管元和节点,根据流体力学基本原理建立起总体管网的矩阵方程式,从而计算出整个管网中所有节点的压头值和每个管元中的流量值。在稳性调节模块中,利用小倾角公式,计算出船舶的稳性参数横倾角和纵倾角。在建立的仿真模型的基础上,实现了船舶压载水系统调节过程的仿真。仿真结果表明,建立的仿真模型可以实时反映出船舶压载水系统的调节过程。     

The quickly switching routing algorithm based on multi-path in mobile Ad Hoc networks

1Introduction Thenavyandcommerceareallconcentratingtheiref fortstoresearchformobileAdHocnetworks,including itsstructure,networktopology,protocols.Modernma rinejustdependsonresearchingonwirelessmobileAd Hocnetworkstokeeptechnicallyadvanced.Commer cialappli…     

移动式水下观测网络试验节点研制

研制了一种低成本的试验节点作为移动式水下观测网络(MUSN)的有效技术验证平台。以一种现有的可在水面航行的小型运载器为基础,引入深度控制系统,得到了一种可以在浅水域完成可控运动的移动试验节点。针对MUSN节点间距较小的特点,提出了可抵偿偏差的移动定位算法,利用水声MODEM的测距信息实现节点在水下移动时较精确的定位。露天水域试验验证了该节点路径跟踪的性能,精度满足应用需要。该节点具备自主航行和节点间通信能力,可以用于MUSN协调控制技术的验证研究。     

基于移动IPv6的组播技术研究

介绍了一种移动节点（Mobile Nodes简称MNs）动态加入和离开组播组（Mukicast Group简称MG）的结构，该结构是基于hash算法提出的。同时阐述了移动IPv6（Mobile IPv6简称MIPv6）网络中由MNs构成的动态传递树的构造过程。这种动态传递树的树枝表示数据包从源地址到目的地址的最短路经。必要的时候，这些树枝可以增加或删除。每个MNs都分配了一个组播地址，通讯对端（Correspondent Nodes简称CNs）发送数据包到MG。当MNs移动到一个新位置时，该MNs在新位置上必须加入MG才能接收数据包。通过建立模型可以检测一下这种新结构的功能。仿真结果显示了MNs加入和离开MG的动态性直接影响了切换时间和转换的平滑性。     

基于节点电势法的舰船电力系统潮流计算方法

针对舰船电力系统中非线性负载尤其是异步电动机负载较多,且发电机组数量多、容量小,需考虑其功率分配关系等特点,提出基于节点电势法的潮流计算改进算法。利用此算法对一个8节点的典型舰船电力系统模型进行计算,并通过Matlab软件仿真予以验证。结果表明,该算法具有计算精度高、收敛速度快等特点。     

A new data acquisition and processing system for profiling sonar

A multi-beam chirp sonar based on IP connections and DSP processing nodes was proposed and designed to provide an expandable system with high-speed processing and mass-storage of real-time signals for multi-beam profiling sonar. The system was designed for seabed petroleum pipeline detection and orientation, and can receive echo signals and process the data in real time, refreshing the display 10 times per second. Every node of the chirp sonar connects with data processing nodes through TCP/IP. Merely by adding nodes, the system＇s processing ability can be increased proportionately without changing the software. System debugging and experimental testing proved the system to be practical and stable. This design provides a new method for high speed active sonar.     

基于CAN总线的船舶智能控制系统设计

基于CAN总线的船舶智能控制单元以S3C44BOX作为MCU，采用MCP2510CAN控制器，组成分布式控制系统。将该系统应用于船舶的集中控制，通过CAN智能节点，将船舶中的各部分连接局域网，实现现场的检测、控制，远端的监视、报警。     

Ad Hoc网络中基于身份的密钥管理及认证

提出了在AdHoe网络中一种分布式基于身份的密钥管理及认证方法。每个节点使用其身份作为公钥,主密钥由各节点的私钥分享,从而形成基于身份的门限分布式密钥管理。该方法不仅提供了点对点的认证,而且节省了网络带宽和节点的能量消耗,具有很高的效率和鲁棒性。