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- 场面航空器滑行时空协同优化模型
- 作者： 姜雨 王欢 樊卫国 陈丽丽 蔡梦婷 来源： 交通运输工程学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 启发式算法 飞机滑跑 双层规划模型 路径优化 航空运输 滑行调度
- 描述： 引入双层规划方法,研究了场面航空器在滑行道系统中的滑行调度问题;考虑了成本与冲突对场面航空器运行效率和安全的影响,以航空器推出延迟时间与滑行路径作为决策变量,以航空器在滑行道系统中滑行过程无冲突与场面航空器的总滑行距离最短为目标函数,构建了场面航空器滑行时空协同优化模型;针对航空器滑行道调度问题的特点,设计了适用于航空器滑行时空协同优化模型的双层规划算法,以降低场面航空器滑行距离和等待时间;为了验证航空器滑行时空协同优化模型及算法的有效性,对比了先到先服务调度方案的计算结果,分析了滑行等待时间与滑行距离对场面航空器运行效率的影响。研究结果表明:场面航空器滑行时空协同优化模型与先到先服务的航空器调度方案相比,保证了航空器滑行过程无冲突,将16架次航空器的总滑行距离从40 690 m降至37 700 m,降低了8%;航空器平均运行时间为254 s,提升了滑行道系统的整体运行效率;在复制组数为100与变异概率为0.4的条件下,采用场面航空器滑行时空协同优化模型能够在412 s内获得最优解,求解效率与收敛性显著。可见,采用场面航空器时空协同优化模型在保障航空器滑行安全的前提下,能有效提高场面航空器滑行调度效率,降低航空器运行成本,能够为繁忙机场滑行道调度提供决策支持。
- 基于系统最优的航空信息网络流量均衡方案
- 作者： 高航航 赵尚弘 王翔 张晓燕 来源： 计算机科学 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： Wardrop均衡 航空信息网络 软件定义网络 无线通信 流量优化
- 描述： 随着未来空战的需求,当前的航空信息网络逐渐暴露出种种不足,如针对不同作战任务网络应具备较强的差异化服务能力、网络中各平台节点间的信息不能得到及时共享、网络规模的增加导致网络中流量发生拥塞和网络架构更加臃肿等问题,而SDN的出现较好地解决了这一问题,通过将SDN与航空信息网络相结合,创新性地提出了一种软件定义航空信息网络。文中面向航空信息网络中的流量传输问题,针对网络中流量分布不均衡的情况,提出了一种基于系统最优(System Optiminzation,SO)的流量负载均衡方案。文中通过构建混合SDN/IP航空信息网络模型,在网络中利用SDN控制器的集中控制特性使SDN节点对业务流量进行多路径转发,进而实现对其调度优化,并定义链路拥塞系数和SDN数据流,以链路利用率最小为目标,利用Wardrop均衡理论分析求解,参照系统最优原则,并提出一种基于SO的流量均衡分配算法。为体现所提算法的优越性,仿真中同时设置了SMR算法和MSR算法,结果表明SOA算法在业务完成率与业务吞吐量方面均有显著提升,如在大规模网络中,MSR和SMR算法的业务完成率分别为58.4%和52.2%,而SOA算法的业务完成率大约为70.5%,性能分别提升了20.7%和35.1%,因此所提算法对网络中流量的转发实现了较好的处理,为解决未来航空信息网络下的流量传输问题提供了一种新思路。
- 面向软件定义航空集群机载网络的更新策略
- 作者： 吕娜 邹鑫清 陈柯帆 朱海峰 来源： 系统工程与电子技术 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空集群 机载网络 软件定义网络 可靠性 网络更新
- 描述： 软件定义网络（software-defined networking , SDN）的出现为突破机载网络在航空集群作战应用背景下存在的性能瓶颈提供了全新的思路。针对航空集群机载网络的更新问题，提出适用于软件定义架构下航空集群机载网络的更新策略——可靠性增强的两阶段提交更新策略（reliability-enhanced two-phase commit, RE-TPC）。首先设计最高可靠性算法以及多路径算法搜索下发指令消息的高可靠路径。然后引入基于ACK消息的确认机制和ACK消息高效融合传输机制，进一步提升网络更新过程的可靠性和实时性。仿真结果表明，与已有经典网络更新策略相比，本文所提更新策略有效提高更新的可靠性，同时更新持续时间更低、开销更小。
- 面向航空信息网络的控制器可靠性部署方法研究
- 作者： 高航航 王翔 赵尚弘 彭聪 来源： 计算机工程 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 粒子群算法 航空信息网络 软件定义网络 网络可靠性 控制器部署
- 描述： 在软件定义航空信息网络架构中，针对控制平面可扩展性问题提出一种多控制器部署方案，该方案包括集群域划分和域内部署控制器两个阶段。在集群域划分阶段，针对K-means算法初始聚心不稳定这一缺点，文中提出一种基于离散因子的改进K-means算法将航空信息网络划分为多个航空集群域；在域内部署阶段，以网络控制路径故障率最小为目标，采用一种离散粒子群优化算法对控制器进行部署，以此获得对网络的有效管控。仿真结果表明，本文所提方案在对航空信息网络合理划分的同时也保证了各控制器间的负载均衡，与其他部署方案相比，文中采用的离散粒子群优化算法能够有效地降低控制路径的故障率，为解决动态及大规模网络下的多控制器部署问题提供了一种新思路。
- 基于系统最优的航空信息网络流量均衡方案
- 作者： 高航航 赵尚弘 王翔 张晓燕 来源： 计算机科学 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： Wardrop均衡 航空信息网络 软件定义网络 无线通信 流量优化
- 描述： 基于系统最优的航空信息网络流量均衡方案
- 面向软件定义航空集群机载网络的更新策略
- 作者： 吕娜 邹鑫清 陈柯帆 朱海峰 来源： 系统工程与电子技术 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空集群 机载网络 软件定义网络 可靠性 网络更新
- 描述： 面向软件定义航空集群机载网络的更新策略
- 软件定义航空集群机载战术网络
- 作者： 赵尚弘 陈柯帆 吕娜 王翔 赵静 来源： 通信学报 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 网络服务 航空集群 软件定义网络 任务规划 机载战术网络
- 描述： 航空集群是受生物集群行为启发而产生的一种全新航空作战力量体系,在引发未来航空作战力量运用方式产生新变革的同时,也将给作为集群成员间联系与沟通纽带的机载战术网络(ATN,airborne tactical network)带来全新的挑战。基于航空集群作战应用需求,对航空集群机载战术网络(ATNAS,airborne tactical network of aeronautic swarm)进行了介绍,分析了航空集群作战应用对航空集群机载战术网络的基本能力需求,总结了将软件定义网络(SDN,software defined network)设计思想运用于航空集群机载战术网络构建的优势;在此基础上,提出软件定义航空集群机载战术网络(SDATN-AS,software defined airborne tactical networking for aeronautic swarm),并对其基本架构进行了阐述;归纳总结了软件定义航空集群机载战术网络的未来研究方向和挑战。对支持未来航空集群成员间高效信息交互的机载战术网络形态进行了探索,为明确未来机载战术网络的演进方向提供了参考和借鉴。
- 航空电子云系统架构与网络
- 作者： 鲁俊 何锋 熊华钢 来源： 航空电子技术 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 虚拟化 航空电子云 软件定义网络 雾计算 移动自组织网络
- 描述： 在未来作战体系中,航空电子系统需要飞行平台具有跨系统平台的信息共享和协同处理的能力。根据未来日益复杂的航空任务需求,基于云计算资源共享池思想提出了一种跨系统平台高度综合的航空电子系统——"航空电子云",并阐明了其系统架构,重点介绍了航空电子云的网络。在网络物理层,根据航空电子系统物理设备的特点,构建了航空电子云分层分簇的网络架构。在网络逻辑层,引入雾计算和云计算的思想,介绍了基础设施的三层虚拟化结构。航空电子云将资源的共享范围从单系统平台扩充到多系统平台,提升了航空电子系统的体系作战能力。
- 一种面向航空集群的集中控制式网络部署方法
- 作者： 吕娜 刘创 陈柯帆 曹芳波 来源： 航空学报 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空集群 机载网络 软件定义网络 控制器部署 控制平面架构
- 描述： 软件定义网络(SDN)的发展为机载网络构建提供了全新的设计思想。针对航空集群环境下控制平面的可扩展性问题,研究了混合层次式架构下的多控制器部署问题。首先,为实现对底层传输节点的弹性管控,通过扩展控制层级定义了本地控制器资源池。然后,为减少时间复杂度,实现本地控制器的快速部署,将传统的多控制器直接部署转化为子域划分和域内部署两个步骤,提出了基于节点密度排序的子域划分算法和基于改进多目标模拟退火的域内控制器部署算法。实验结果表明:与已有算法相比,所提算法在保证控制器的负载均衡基础上,可以有效减少网络控制链路的平均时延和平均失连率,同时时间复杂度更低,能够适用于大规模及动态网络环境下的控制器部署场景。