论文部分内容阅读
近年来,随着电子与无线通信技术的发展,各种非法/未知辐射源与干扰源越来越多。无源定位系统基于多终端的监测数据进行定位计算,可实现辐射源定位、空间电磁态势分析等功能。在电子侦察与对抗、无线电频谱监测等领域有广泛的应用。此外,利用无源定位系统,还可对无人机等典型目标进行无源探测与位置获取,满足重大活动无线电安保需求。本文对无源定位系统中分布式计算模块的架构与关键技术展开了研究,包括:(1)对系统需求进行深入分析。考虑到定位计算需要解析大量数据文件且算法本身复杂度较高导致计算时间过长,提出采用分布式计算的方案提高无源定位计算的实时性。然后对分布式计算模块任务调度的拓扑模型和基础算法进行了选择。随后提出了分布式计算模块设计方案,依照功能需求将分布式计算模块划分为三部分:任务接入层,数据落地层和实时计算子模块,并针对每个部分提出了详细的设计方案。(2)针对无源定位系统需求,提出了基于Min_Min算法优化后的压缩重调度算法。由于Min_Min算法分配任务的关键因素在于预期完成时间是否最小,容易出现负载不均衡的问题。本文在Min_Min算法的基础上提出了两个优化点:一是对预期完成时间计算方法的优化。针对于分布式计算模块的特点重新设定了预期完成时间的计算方式,并针对无源定位系统需求加入了优先级的概念。二是针对负载不均衡问题,提出了基于模糊集合分类和压缩重调度的方法,对于负载不均衡的节点进行压缩重调度,直至找到最优调度方案。最后进行了一系列测试分析。(3)针对分布式计算模块服务器全天候无人值守运行对系统可靠性的需求,提出了分布式计算模块的容错控制方案——心跳检测,使用心跳检测的方式能够及时发现异常节点,并进行处理。本文在传统的心跳机制的固定心跳周期上进行优化,参考加速心跳的设计,提出心跳周期的逐步减小以及节点置信度逐渐降低的方案来综合判断节点是否失效,减少了误判率也缩短了异常节点的发现时延。