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面向韧性拓扑构造的无人机集群功率分配策略

西安电子科技大学学报 2024年第2期51卷 28-45页

作者：胡嘉琳任智源刘安妮程文驰梁晓东李少波西安电子科技大学空天地一体化综合业务网全国重点实验室陕西西安710071 中国电子科技集团公司第五十四研究所河北石家庄050081 河北省光子信息技术与应用重点实验室河北石家庄050081

针对无人机作战网络因自身内部故障或受到敌方攻击干扰而造成的网络性能下降及网络瘫痪问题,提出了一种基于功率分配的强韧性无人机作战网络拓扑构造方法。该方法首先以边连通度作为网络的韧性指标;其次,基于最大流最小割定理将最小割... 详细信息

针对无人机作战网络因自身内部故障或受到敌方攻击干扰而造成的网络性能下降及网络瘫痪问题,提出了一种基于功率分配的强韧性无人机作战网络拓扑构造方法。该方法首先以边连通度作为网络的韧性指标;其次,基于最大流最小割定理将最小割作为韧性指标的测度;在此基础上,考虑到单架无人机及系统整体功率有限,从物理层角度出发,通过调节无人机节点的发射功率以构造拓扑,从而提高网络韧性,提出了功率约束下的无人机作战网络功率分配策略;最后,采用粒子群优化算法解决功率约束下的拓扑结构韧性优化问题。仿真结果表明,在相同的调制方式及功率约束下,面对链路失效模式和节点失效模式,对比其它功率分配算法,基于粒子群优化算法得到的功率分配方案能有效提高无人机作战网络韧性,其所构建的网络在约66.7%的链路失效情况下,平均业务成功到达率仍保持在95%以上,满足实际作战需求。

关键词：无人机韧性最小割约束优化

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基于路径计算方法的WSN时延优化研究

西北工业大学学报 2022年第6期40卷 1394-1403页

作者：朱鹏任继军任智源西安邮电大学通信与信息工程学院陕西西安710121 西安电子科技大学综合业务网理论及关键技术国家重点实验室陕西西安710071

随着物联网(IoT)行业的快速发展,无线传感器网络(WSN)融合云计算技术面临着任务处理时延高、传感器节点能量有限的挑战。因此,提出了一种基于云雾网络架构的路径计算方法,利用雾计算层的网络边缘设备计算资源,将WSN监测任务合理地部署... 详细信息

随着物联网(IoT)行业的快速发展,无线传感器网络(WSN)融合云计算技术面临着任务处理时延高、传感器节点能量有限的挑战。因此,提出了一种基于云雾网络架构的路径计算方法,利用雾计算层的网络边缘设备计算资源,将WSN监测任务合理地部署到指定边缘设备上完成处理,以减少能耗制约下的任务处理时延。为了将任务有效地分配到雾计算层,采用了一种任务映射规则,将有向无环图表示的监测任务映射到无向图表示的雾计算层网络;结合时延和能耗约束建立了一个关于寻求最优映射关系的二值优化问题;采用模拟退火-离散二值粒子群优化(SA-BPSO)算法实现了对该优化问题的求解。仿真结果显示,在数据量为10 Mb时,该方法的时延性能相比较WSN融合云计算技术提高了约40%。

关键词：无线传感器网络路径计算云雾网络架构模拟退火-离散二值粒子群优化

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面向车联网低时延需求的分布式路径计算方案

西安交通大学学报 2022年第10期56卷 91-100页

作者：李瑞彪任继军任智源西安邮电大学通信与信息工程学院西安710121 西安电子科技大学综合业务网理论及关键技术国家重点实验室西安710071

针对传统云服务应用于车联网大数据处理时存在通信时间消耗大、服务质量无法保证的问题,提出一种低时延的分布式路径计算方案。利用云雾网络架构将数据业务就近上传到雾网络设备以及云服务平台;为了让雾网络设备协同处理车载业务,采用... 详细信息

针对传统云服务应用于车联网大数据处理时存在通信时间消耗大、服务质量无法保证的问题,提出一种低时延的分布式路径计算方案。利用云雾网络架构将数据业务就近上传到雾网络设备以及云服务平台;为了让雾网络设备协同处理车载业务,采用一种基于该架构的任务映射策略(也称为业务卸载策略),将以有向无环图表示的车载业务流模型映射到以无向图表示的雾网络拓扑中;为了解决映射中存在的时延波动问题,采用一种改进的离散二值粒子群优化(NBPSO)算法进行优化;将该算法与负载均衡技术相结合得到最优映射方案。仿真结果表明:所提出的分布式路径协同计算方案可有效解决云计算模式下数据处理的高延时问题;当数据量为12Mb时,采用所提方案的时延比采用云计算的时延降低约2.95s。

关键词：车联网云雾网络路径计算任务映射

规则波对沙坝沟槽地形上裂流特性影响的数值研究

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力学季刊 2023年第4期44卷 1038-1051页

作者：徐传乐季新然任智源海南大学土木建筑工程学院海南海口570228 海南省海洋与渔业科学院海南海口571126 西北工业大学航海学院陕西西安710072 新加坡国立大学土木与环境工程学院新加坡119077

针对理想沙坝沟槽型地形,采用Boussinesq相位解析水动力模型模拟了沙坝沟槽地形下裂流的形成过程,着重分析了沙坝沟槽地形对入射波波高、周期、浪向、地形粗糙程度的敏感性.结果表明裂流的强度与入射波波高、入射波周期成正比;与入射波... 详细信息

针对理想沙坝沟槽型地形,采用Boussinesq相位解析水动力模型模拟了沙坝沟槽地形下裂流的形成过程,着重分析了沙坝沟槽地形对入射波波高、周期、浪向、地形粗糙程度的敏感性.结果表明裂流的强度与入射波波高、入射波周期成正比;与入射波角度和地形粗糙程度成反比.波高及周期的增大会在沙坝靠岸侧堆积大量的水体使得该处的流场分布变得复杂.当入射波的角度增大时离岸流将转换为沿岸流,其强度也将减小.地形摩阻系数的增大使得裂流的延伸距离及沟槽处的流速减小,但其分布宽度变大.以上研究结果对深入了解沿岸沙坝沟槽地形的裂流形成机制及防灾减灾具有一定的参考意义.

关键词：裂流 Boussinesq方程数值模拟沙坝

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台风作用下伶仃洋波浪场的模拟计算

水动力学研究与进展（A辑） 2013年第3期28卷 299-306页

作者：任智源包芸上海交通大学工程力学系上海200240 水动力学教育部重点实验室上海200240 中山大学力学系广州510275

该文运用SWAN模型对"0814"号台风作用下伶仃洋的波浪场进行了模拟研究。计算得到从台风登陆6小时前开始至登陆6小时后的南海北部海域波浪场,并作为伶仃洋海域波浪的外边界条件。在计算珠江河口伶仃洋局部海域的波浪场时,相比之下伶仃洋... 详细信息

该文运用SWAN模型对"0814"号台风作用下伶仃洋的波浪场进行了模拟研究。计算得到从台风登陆6小时前开始至登陆6小时后的南海北部海域波浪场,并作为伶仃洋海域波浪的外边界条件。在计算珠江河口伶仃洋局部海域的波浪场时,相比之下伶仃洋海域只是一个局部小区域,故风场采用随时间变化的均匀风场。先不考虑流的影响,水位采用伶仃洋内部代表点南沙站的水位并忽略水位伶仃洋内的变化,模拟计算时全面考虑风输入项、白帽作用、底摩擦作用、破波作用、耗散作用以及三波相互作用和四波相互作用。计算结果表明,在台风登陆过程中,南海北部和伶仃洋波浪场的变化基本依赖台风风场变化,并在台风登陆时波高达到最大,波浪的传播方向与风向基本一致。最后,还考虑了在台风登陆时刻加入流场和水位场,以此分析了流场对波浪场结果的影响。

关键词： SWAN模型台风伶仃洋波浪场波流耦合

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基于数据链的服务化高效协同作战网络

兵器装备工程学报 2023年第S1期44卷 307-313页

作者：贾成刚王梅瑞楚博策马培博齐忠杰任智源中国电子科技集团公司第五十四研究所石家庄050081 西安电子科技大学通信工程学院西安710071

提出了基于数据链的服务化高效协同作战网络。分析研究服务化作战网络架构,将网络资源封装为微服务,通过微服务间的相互调用,灵活调控网络资源;提出了基于轨迹预测的两步时空扩展图(time expanded graph,TEG)模型以屏蔽作战网络的高动态... 详细信息

提出了基于数据链的服务化高效协同作战网络。分析研究服务化作战网络架构,将网络资源封装为微服务,通过微服务间的相互调用,灵活调控网络资源;提出了基于轨迹预测的两步时空扩展图(time expanded graph,TEG)模型以屏蔽作战网络的高动态性;为了实现节点间的高效协同,构建了基于两步TEG的微服务编排模型,对异构最早完成时间(heterogeneous earliest finish time,HEFT)算法进行改进,实现求解时延优化。仿真结果表明,所提方案只损失较小的时延性能,收敛时间大幅降低,形成了对作战任务需求的快速响应与微服务的高效编排能力。

关键词：数据链微服务协同时延

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DRAM的现状及发展方向

电子元器件与信息技术 2022年第4期6卷 1-4页

作者：任智源杨伦柴凯中湖北师范大学先进材料研究院

动态随机存取存储器(DRAM)具有低延迟、高带宽的特点，应用于电子器件中的内存芯片。本文综述了DRAM芯片的现状、其面临的挑战和发展前景，介绍了DRAM器件的结构、基本原理和关键功能，还介绍了在工艺制程微缩过程中，科研人员就短沟道... 详细信息

动态随机存取存储器(DRAM)具有低延迟、高带宽的特点，应用于电子器件中的内存芯片。本文综述了DRAM芯片的现状、其面临的挑战和发展前景，介绍了DRAM器件的结构、基本原理和关键功能，还介绍了在工艺制程微缩过程中，科研人员就短沟道效应带来的漏致势垒降低、漏电电流过大、速度饱和、热载流子效应等问题提出的技术解决方案。针对当前DRAM面临的刷新时间过短、电容器可靠性低等问题，介绍了无电容结构DRAM的研究状况。未来对于更高级别的DRAM单元设计，可能在工艺、材料、电路设计等方面做出创新。

关键词： DRAM 半导体存储器短沟道效应晶体管

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卫星互联网业务智能识别分类算法与仿真

天地一体化信息网络 2022年第2期3卷 72-80页

作者：崔涛任智源黎军谭庆贵李静玲梁薇中国空间技术研究院西安分院空间微波技术重点实验室陕西西安710100 西安电子科技大学综合业务网理论及关键技术国家重点实验室陕西西安710071

任务需求的不断增长以及接入业务种类的不断增加,对卫星互联网的多业务协同传输能力和网络资源全局调度能力提出新的挑战,需要对其承载的业务进行区分服务从而进行资源的最优化调配,满足卫星互联网多业务服务质量保障要求。提出一种面... 详细信息

任务需求的不断增长以及接入业务种类的不断增加,对卫星互联网的多业务协同传输能力和网络资源全局调度能力提出新的挑战,需要对其承载的业务进行区分服务从而进行资源的最优化调配,满足卫星互联网多业务服务质量保障要求。提出一种面向卫星动态网络的业务智能识别分类算法,通过分析卫星间的连通关系,建立时空稳态图,确定动态卫星网络拓扑,构建卫星仿真网络;在此基础上对5种卫星业务数据进行采样从而形成训练数据集,提出一种基于灰度图的业务智能识别方法,在卫星动态场景下将抓包获取的数据包转换为灰度图作为算法的输入进行训练与识别。结果表明随着迭代次数的增加,识别准确率随之提高,可在97%以上,验证了所提算法的有效性,为卫星互联网空间载荷的发展提供了技术支撑。

关键词：卫星互联网动态网络业务智能识别服务质量

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复合式软件随机化安全防御方法

西安电子科技大学学报 2017年第2期44卷 191-196页

作者：韩鹍张海林吴波辛丹任智源西安电子科技大学通信工程学院陕西西安710071 西安通信学院信息安全系陕西西安710106

传统的软件安全防御方法一直存在易攻难守的问题,为构建易守难攻的软件安全防御体系,论文基于移动目标防御的思想设计和实现了一种复合式软件纵深安全防御方法,抵御基于软件漏洞的攻击行为.该方法分别在源代码和二进制代码层面引入软件... 详细信息

传统的软件安全防御方法一直存在易攻难守的问题,为构建易守难攻的软件安全防御体系,论文基于移动目标防御的思想设计和实现了一种复合式软件纵深安全防御方法,抵御基于软件漏洞的攻击行为.该方法分别在源代码和二进制代码层面引入软件随机化方法,并通过元数据库的设计实现基于源码和基于二进制随机化机制的有机协同,从而形成纵深形式的软件安全防护能力.原型系统的实验结果表明,该方法能够自动、有效地生成随机化软件系统,且生成的目标软件在静态分析和动态运行两个方面都呈现出不确定性,使攻击者难以分析和攻击,从而有效抵御基于软件漏洞的网络攻击.

关键词：防御标准软件生成随机编译器软件纵深防御