分布式实时计算环境下安全任务调度技术研究

当前许多面向分布式计算环境的应用对实时系统提出了安全要求,研究安全的实时任务调度算法成为当前的研究热点。文章分析了当前公开文献中各种实时调度算法的缺陷,针对现有算法的不足,提出了一种适用于分布式实时任务的安全调度算法,该算法以提高实时任务的安全性和可调度性为目标,一方面按照任务的不同安全需求为其提供不同级别的安全服务,另一方面采用启发式实时调度技术,在多个处理机上有效分配并运行实时任务。仿真实验的结果表明,文章所提出的算法相对于其他算法而言,在不降低任务可调度性的前提下,有效提高了实时任务的安全性。     

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。     

某舰艇外围控制系统设计与实现

针对舰载武器及其发射装置的使用需求,提出外围控制系统的控制策略并明确要解决的问题,设计具有冗余容错功能的集散控制系统.介绍系统接口特点和容错需求,设计系统结构,着重分析硬件冗余结构和基于QNX操作系统的软件构架.实际使用证明,该控制系统使用灵活、工作可靠,基本达到设计要求.     

船舶主柴油机智能监控系统研究

针对船舶柴油机转速传感器性能指标测试必要性和传统测试仪的局限性,引入实用而高效分布式智能监控系统,发挥集中管理、分散控制优势.智能型船舶柴油机电脑监控系统,可以对柴油机的性能测试中的转速、油耗、油压、水温、油温、扭矩、排温等多种物理参数进行自动采集显示.一次可同时测试多个工况.为船舶轮机管理人员提供了检测精度高、速度快且劳动强度低的智能化设备.     

通信中间件技术在新一代CTC系统中的应用

新一代CTC系统综合了计算机技术、网络通信技术和现代控制技术,采用智能化分散自律设计原则.整个系统通常存在多种硬件系统平台,如工业控制机、工作站、小型机等,不同的操作系统及不同的网络协议和体系结构,如何把这些系统集成起来并开发新的应用是一个非常现实而困难的问题.为此,从安全性、可靠性、扩充性、易管理性、可用性和可移植性等综合因素考虑,提出了采取中间件的方式完成跨平台通信机制.     

山区公路沥青路面基面层滑移破坏研究

针对山区公路沥青路面常见的基面层滑移破坏,为了提出有效的防治对策,首先,进行了现场调查和非均布荷载作用下的三维有限元计算。分析认为基面层滑移破坏的主要原因是沥青面层厚度较小、超载、高温、路线频繁的变坡以及施工质量较差;从而采用不同的层间处理措施进行了层间滑移室内模拟试验,并对不同温度下的层间抗剪强度进行了比较。结果表明:SBR乳化沥青具有较好的层间粘结能力和温度稳定性。最后,确定了层间抗剪设计指标,提出了基面层间采用SBR乳化沥青处理、进行层间抗剪验算、提高施工质量以及合理设计路线等防止基面层滑移的技术措施。     

一种水下航行体控制系统分布式半实物仿真平台的构建

针对水下航行体控制系统半实物仿真平台要完成的功能日趋复杂的问题,提出了一种基于dSPACE和xPC的分布式半实物仿真平台,介绍了该平台的系统构架和软硬件实现;介绍了将dSPACE仿真机和xPC实时仿真机集成在同一个实时系统中的方法和要解决的问题,分析了该仿真平台的实时性;给出了1个水下航行体控制系统半实物仿真的应用实例。该平台将dSPACE和xPC集成在同1个分布式实时系统下,分布式的系统结构不仅在功能的实现和扩展方面非常方便,同时也利于实时注入式仿真、快速控制原型的实施。通过半实物仿真试验,该平台已经成功服务于某水下航行体控制系统的研制,证明了本文所提出方案的可行性。     

面向船舶维护保养的分布数据同步

分布数据的同步是船舶维护保养工作中的重要内容,是船舶营运公司及时掌控船舶营运情况的重要手段。面向船舶营运公司分布数据库（船端数据库与岸端数据库）,建立了一种船舶维护保养过程中的数据同步方案,说明了现有的数据同步方案不能针对船体结构保养、格式表达扩展性差,附件不能进行传输,安全处理机制不够完善等情况,论述了在维护保养流程中,同步数据的具体流向。同时,对数据同步过程中的主要技术问题,包括基于ADO.NET的XML同步文件表达、增量同步文件处理、同步附件压缩处理、并发及死锁的安全处理等进行了说明。     

多无人水面船分布式自适应协调跟踪控制

针对多无人水面船(Unmanned Surface Vessel, USV)协调轨迹跟踪控制问题,基于仅邻近USV可以通信的无向连通通信拓扑,提出分布式自适应协调跟踪控制。使用领航者跟随协调策略,引入虚拟领航者,考虑仅虚拟领航者已知期望轨迹和目标速度的情况,通过获取邻居的实时位置和速度信息,计算每艘USV在团队中的实时期望位置和速度,从而定义聚合跟踪误差。基于聚合跟踪误差建立轨迹跟踪误差系统数学模型,使用自适应项补偿外界环境干扰,提出分布式自适应协调跟踪控制算法。基于Lyapunov稳定性理论,论证聚合跟踪误差收敛,进而得到跟随者相对于期望位置的跟踪误差、速度误差均有界并渐进收敛到零,最后仿真验证理论结果。     

超大型集装箱船低压配电系统设计

随着集装箱船的大型化发展,传统的AC220V低压配电网络已不能满足船舶大型化带来的用电需求。针对低压配电系统面临越来越严峻的电压降问题,对超大型集装箱船低压配电系统进行技术和经济性分析,根据超大型集装箱船“双岛”船型布局的特点提出一种分布式低压配电网络架构。对传统式和分布式2种低压配电网络架构进行对比分析,在减小电缆压降、缓解电缆通道拥堵和降低人工成本方面进行计算与分析。经实船验证,分布式低压配电系统能有效解决电压降和电缆通道拥堵等问题。分布式系统是超大型集装箱船低压配电系统设计的一种有效尝试,可为今后超大型集装箱船低压配电系统设计提供参考。