基于资源可靠性的天基信息网络资源调度方法研究

论文摘要

天基信息网络是未来信息化战争中获取战场信息的主要工具,其能否安全、可靠的运行直接影响到在战争中是否能够取得主动权,并取得战争的最终胜利。影响天基信息网络安全、可靠运行的因素复杂多样,本文针对其中的一个主要因素——资源的可靠性对天基信息网络的影响进行研究,提出了一种基于资源可靠性的资源调度方法以提高天基信息网络的可靠性。本文具体研究内容如下:首先,介绍了本论文的研究背景,分析了基于资源可靠性的天基信息网络资源调度一般方法,总结了天基信息网络资源调度问题及相关领域的研究现状。其次,通过对天基信息网络资源调度过程中可能存在的资源可靠性问题的描述,分析了资源可靠性对天基信息网络资源调度的影响,并在此基础上提出了基于资源可靠性的天基信息网络资源调度过程,给出了此调度过程中的基本假设和主要约束条件。接着,对天基信息网络中资源可靠性的度量方法进行了研究,该度量方法是资源调度过程中资源选取的标准。再次,通过对天基信息网络资源调度中的任务特性进行分析,提出了基于资源可靠性的天基信息网络资源调度问题的数学模型——CSP模型,通过对该模型的求解复杂度的分析,建立了能可靠、高效求解该模型的基于局部解空间跳出机制的改进型遗传算法。最后,在调度模型和算法研究的基础上,本文设计了天基信息网络资源调度的原型系统,并且通过一个应用实例说明了本文提出的方法在实际中的应用模式和应用方法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 天基信息网络发展现状
• 1.3 相关理论国内外的研究现状
• 1.3.1 资源可靠性的研究现状
• 1.3.2 卫星调度问题的研究现状
• 1.3.3 卫星调度系统开发平台的研究现状
• 1.4 本文的主要工作
• 1.4.1 本文的主要研究内容
• 1.4.2 问题解决方法
• 1.4.3 本文的主要创新点
• 1.4.4 本文的组织结构
• 第二章 天基信息网络资源可靠性与资源调度分析
• 2.1 天基信息网络资源可靠性分析
• 2.1.1 天基信息网络中资源的不可靠性
• 2.1.2 资源可靠性对天基信息网络资源调度的影响
• 2.2 基于资源可靠性的天基信息网络资源调度问题分析
• 2.2.1 资源调度过程描述
• 2.2.2 资源调度过程中的约束条件和基本假设
• 2.2.3 资源调度问题的数学模型
• 2.3 本章小结
• 第三章 资源可靠性及其度量方法
• 3.1 相关概念描述
• 3.1.1 资源可靠性的定义
• 3.1.2 资源可靠性相关参数描述
• 3.2 资源可靠性模型
• 3.3 资源可靠性度量方法
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于资源可靠性的天基信息网络资源调度问题建模与求解算法
• 4.1 基于资源可靠性的天基信息网络资源调度需求分析
• 4.2 基于资源可靠性的天基信息网络资源调度模型
• 4.2.1 CSP 模型的一般形式
• 4.2.2 基于资源可靠性的天基信息网络资源调度CSP 模型
• 4.3 基于资源可靠性的天基信息网络资源调度求解算法
• 4.3.1 遗传算法的基本原理
• 4.3.2 基于局部解空间跳出机制的改进型遗传算法
• 4.4 本章小结
• 第五章 天基信息网络资源调度系统设计与仿真
• 5.1 天基信息网络资源调度系统的总体设计
• 5.1.1 总体框架设计
• 5.1.2 系统实现方法分析
• 5.1.3 系统接口描述
• 5.2 实例分析
• 5.2.1 调度问题设计
• 5.2.2 调度结果分析
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 本文总结
• 6.2 进一步的研究与展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果