發(fā)布時間：2017-05-24 19:22

  本文關(guān)鍵詞：基于STeC的空天地一體化地球觀測的驗證與仿真，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：空天地一體化網(wǎng)絡(luò)是基于空天地異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和來自空、天、地面以及海中的節(jié)點互連的網(wǎng)絡(luò),是安全攸關(guān)的系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)的可靠性和可信性是非常重要的問題。地球觀測任務(wù)是基于空天地一體化網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)且關(guān)鍵的應(yīng)用,而基于地球觀測應(yīng)用場景對該網(wǎng)絡(luò)進行建模、仿真和驗證研究則可以幫助確保系統(tǒng)的正確性和可靠性。相對比其他形式化建模語言,STeC語言由于其強調(diào)時間、空間及時空一致性信息,使得其更加適合應(yīng)用于空天地一體化網(wǎng)絡(luò)中地球觀測任務(wù)的建模。首先,本文對實時系統(tǒng)規(guī)范語言STeC進行適當(dāng)和必要的領(lǐng)域化,使其可以應(yīng)用在空天地一體化網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中,使用該Domain-STeC完成對系統(tǒng)中兩種場景下的地球觀測任務(wù)的建模。其次,利用模型檢測對系統(tǒng)性質(zhì)進行驗證分析。使用STeC工具對模型進行初步檢查：包括詞法、語法分析、時空一致性分析；并將模型轉(zhuǎn)換成時間自動機模型,在UPPAAL中進行多種性質(zhì)驗證。再次,基于STeC語言和航天仿真工具STK進行二次開發(fā),開發(fā)地球觀測任務(wù)仿真控制工具,該工具除了提供對STK工具的基本控制功能之外,可以將STeC語言翻譯成STK控制命令,使用STeC語句實時動態(tài)仿真任務(wù)中各智能體的行為,并在STK工具中圖形化地動態(tài)顯示任務(wù)執(zhí)行過程。最后,基于STeC語言中的時空點概念引入時空曲線概念,使其能夠描述地球觀測任務(wù)中任務(wù)調(diào)度相關(guān)的區(qū)域覆蓋問題,并探討了三種簡單情況下的任務(wù)的規(guī)劃調(diào)度問題。
【關(guān)鍵詞】：空天地一體化網(wǎng)絡(luò) 地球觀測 STeC 建模 驗證 仿真
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.9
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-13
• 主要符號對照表13-14
• 第一章 緒論14-20
• 1.1 研究背景14-16
• 1.2 研究現(xiàn)狀16-18
• 1.2.1 空天地一體化對地觀測研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.2 形式化方法研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3 本文工作與主要貢獻18-19
• 1.4 組織結(jié)構(gòu)19-20
• 第二章 預(yù)備知識20-25
• 2.1 空天地一體化網(wǎng)絡(luò)20-22
• 2.2 實時系統(tǒng)規(guī)范語言STeC22-23
• 2.3 航天任務(wù)仿真工具STK23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第三章 地球觀測任務(wù)的建模25-33
• 3.1 任務(wù)需求描述25-27
• 3.2 STeC語言的領(lǐng)域化27-29
• 3.3 模型的建立29-32
• 3.3.1 場景一29-31
• 3.3.2 場景二31-32
• 3.4 本章小結(jié)32-33
• 第四章 模型性質(zhì)的驗證33-45
• 4.1 基于STeC工具的模型檢查和初步驗證33-35
• 4.1.1 STeC工具介紹33
• 4.1.2 模型語法語義檢查33-34
• 4.1.3 模型時空一致性驗證34-35
• 4.2 基于UPPAAL工具的模型檢測35-44
• 4.2.1 UPPAAL工具簡介37
• 4.2.2 STeC模型到時間自動機的轉(zhuǎn)化37-39
• 4.2.3 模型性質(zhì)驗證39-44
• 4.3 本章小結(jié)44-45
• 第五章 地球觀測任務(wù)的仿真45-61
• 5.1 STK在航天任務(wù)仿真中的應(yīng)用45-46
• 5.2 仿真工具的設(shè)計與實現(xiàn)46-56
• 5.2.1 仿真工具的設(shè)計47-48
• 5.2.2 仿真工具的實現(xiàn)48-56
• 5.3 工具功能展示56-60
• 5.4 本章小結(jié)60-61
• 第六章 地球觀測任務(wù)規(guī)劃61-70
• 6.1 地球觀測任務(wù)規(guī)劃問題描述61-63
• 6.2 STeC語言中的時空曲線63-65
• 6.3 基于STeC的地球觀測任務(wù)規(guī)劃65-69
• 6.4 本章小結(jié)69-70
• 第七章 總結(jié)與展望70-72
• 7.1 論文總結(jié)70-71
• 7.2 下一步工作71-72
• 參考文獻72-79
• 致謝79-80
• 發(fā)表論文和科研情況80

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本文編號：391749