全国抗恶劣环境计算机第三十届学术年会
基本信息
2020-09-01
2020-09-01
中国计算机学会
会议文集
1. HPCB:高性能组件化数据包处理框架
摘要： 随着网络的发展,网络安全问题也日渐突出.在重点行业领域,使用硬件网络设备保证网络安全面临着重重困难.硬件设备在网络中心里越来越难以找到安置空间,同时费用高,开发周期长,灵活性低的困境制约着网络安全应用的发展.为解决硬件设备面临的问题,网络功能虚拟化(Network Function Virtualization,NFV)的概念被提了出来.NFV使用标准的虚拟化技术,将软件网络功能实现与硬件解耦,将软件实现的网络功能部署在通用的硬件设备中.设计了基于NFV的高性能模块化数据包处理框架.它将网络功能组件抽象为Vnode和Vlink两种基本的模型,然后使用层次化的配置语言,快速搭建出可用的网络功能实例,并对性能优化进行封装.使得网络功能可以快速开发、高效运行、便捷管理.
提交时间：2020-09-01
2. MDCV:一种高效的TSN芯片集成验证机制
摘要： 时间敏感网络(TSN)在工业控制、5G接入和高端装备制造等领域具有广泛的应用前景.场景驱动的TSN芯片定制设计是支撑未来TSN大规模部署的关键.本文针对TSN标准复杂,应用场景在规模、拓扑和应用负载等方面差异大的特点,提出了支持TSN芯片设计的多域协同验证(MDCV)机制.MDCV通过跨域数据流转换,验证时间域与墙钟时间域同步等方法,集成了TSN芯片集成验证中的芯片域、网络域、测试域和应用域,支持基于应用场景拓扑和应用负载,对TSN芯片组网后的时间同步精度和应用端到端延时确定性等关键指标进行验证.MDCV是早期发现芯片设计缺陷和缩短设计周期的重要手段,该机制已经在设计的开源TSN芯片——枫林一号的验证中发挥了重要作用.
提交时间：2020-09-01
3. TTE时间触发以太网技术在工程中的应用
摘要： 概要介绍了时间触发以太网的概念、发展现状、业务种类及传输特点,简析了其同步控制的基本原理、调度表生成算法等,在此基础上,具体描述了某工程应用中端系统的组成及其传输的业务类型、传输过程等,并结合其软件实现,给出了该项目中应用软件主要的实现流程及演示效果.
提交时间：2020-09-01
4. Web应用安全防护体系的设计与实现
摘要： 为了提升Web应用的主动安全防御能力,解决攻击者对Web应用进行攻击破坏和信息窃取的实际问题,设计并实现Web应用安全防护体系,通过蜜罐诱导、Web服务器防护和攻击事件回溯等技术实现对Web应用的全方位安全防护,提升Web应用的整体安全防护水平.
提交时间：2020-09-01
5. 一种基于可拓展任务集合的异构并行化方法
摘要： 近年来,异构计算技术已经在云计算、大数据、人工智能等应用场景实现广泛应用,并且需求仍在不断扩大,针对高性能计算的研究近年来已经为各学科领域发展提供了强有力的支撑.然而,即使是服务器CPU其处理器核心数量最多也仅有几十个,基于多核CPU集群的并行计算架构由于其功耗性能瓶颈已经无法满足大规模数据计算处理的需求.本文研究一种基于可扩展任务集合的异构并行计算方法,以CPU、GPU和FPGA的硬件结构为切入点,研究多任务流并行化方法,设计异构加速软件整体架构,实现计算性能的提升.
提交时间：2020-09-01
6. 一种基于质量评价最优的无人机图像去雾方法
摘要： 无人机是现代化战争的重要信息侦察手段,图像处理在无人机侦察过程中发挥着重要作用.通过对无人机获得的图像进行处理,有效利用图像信息,可以充分发挥无人机的侦察与监测能力,从而实现智能监控与判断.雾气严重影响到无人机拍摄图像的质量,对侦察识别的执行能力起到妨碍作用.为提高雾气环境下无人机图像有效利用性,针对无人机图像的特点及特殊应用背景,本文提出一种质量评价最优的无人机图像去雾方法.通过将信息熵、标准差和图像傅里叶振幅三种图像质量评价参数相结合,建立图像质量综合评价函数;给定不同的大气透射率值,求解相应的去雾图像,以去雾图像的质量评价函数值作为筛选标准.实验验证表明,基于图像质量评价最优的去雾方法计算复杂度低、操作简单、实时性好,所获得的去雾图像视觉效果清晰、结果误差小.
提交时间：2020-09-01
7. 光纤通道和以太网融合技术研究
摘要： 大数据时代,网络中的数据量增长速度飞快,数据的存储管理与快速传输是一大难题,主流的解决方案是选用基于高速光纤互联技术的异构网络架构实现.常用的光纤互联技术主要有光纤通道(Fibre Channel,FC)和IP/以太网等.然而不同协议网络组成混合的网络架构,需要不同的交换机和适配器等网络设备,结构较为复杂,维护成本高,且不同网络之间数据的相互转发难度较大.因此,提出一种不同网络之间相互桥接的统一架构,实现同时支持FC和以太网的高速光纤接口融合方案,对实现网络的通用性和可维护性有着极大的参考作用.本文在设计一款具备光纤通道接口和以太网接口的硬件模块基础上,从光纤通道与以太网协议的特点出发,基于交换式网络模型,分析了网络融合的可行性.提出了一种同时支持两种网络的兼容式网络融合方案,分析协议融合的关键技术即基于软件的网络融合、以及基于AMP(Asymmetrical Multi-Processing,非对称多处理)的协议转换加速技术等.
提交时间：2020-09-01
8. 全国产化智能1553B/CAN通讯模块设计研究
摘要： 为了解决1553B、CAN等工业总线应用场景局限性的问题,本文提出了一种基于龙芯2K1000处理器为主控制器的智能通讯模块.该通讯模块分别将1553B/CAN总线上的数据进行采集,通过龙芯2K1000处理器进行数据包的解析、过滤与重封装,最终通过业务网络上传至任务机,业务网络冗余设计,确保上传数据的稳定性;同时通讯模块将网络收到的数据解析成相应的1553B/CAN总线报文,完成了网络--1553B以及网络--CAN的协议转换功能.本文提出的智能1553B/CAN通讯模块硬件国产率达到100％,操作系统运行轻量化国产嵌入式SylixOS操作系统,板载大容量存储单元,可依据不同应用场景扩展存储容量.通过功能及压力测试,验证了本文提出的智能通讯模块的功能正确性以及性能稳定性.
提交时间：2020-09-01
9. 加强我国信息技术应用创新产业能力建设的思考建议
摘要： 在当前我国信息安全形势严峻,面临严重威胁的情况下,加强我国信息技术应用创新产业能力建设是提升我国信息安全水平的一条必由之路.本文首先对目前我国国内关键软硬件及产品的现状进行了阐述,然后对加强我国信息技术应用创新产业能力建设提出了建议及措施,最后分析了推广我国信创应用需解决的关键技术.
提交时间：2020-09-01
10. 去雾算法对YOLOv3目标识别的影响探究
摘要： YOLOv3目标识别算法在各种领域都有广泛的应用,在雾霾条件下,YOLOv3算法的识别效果受到影响,其mAP值明显下降.针对这一问题,可以通过在识别算法前,添加去雾算法来改善.本文研究了三种常用的去雾算法,并分别将其与YOLOv3算法相结合,对有雾的图像进行目标识别实验.分别求解出其mAP值,进行对比.结果表明三种去雾算法均可以提升目标识别能力,且在本文条件下Retinex算法效果最好.
提交时间：2020-09-01
11. 国产Web负载集群的性能测试与分析
摘要： 鉴于目前国产处理器主频较低、性能较差的缺陷,可以通过部署多台服务器来搭建负载均衡集群,从而提高系统的并发数和响应速度.本文作者依托国产化平台,搭建了一个目前最为常用的Web负载集群,通过对吞吐量、http响应数、事务响应时间和CPU利用率4个技术指标进行统计分析,发现了该负载集群的瓶颈所在,并对整个集群的规模进行了预测,为国产化服务器的部署提供了技术参考.
提交时间：2020-09-01
12. 基于FPGA的多种人机接口切换技术的设计与实现
摘要： 本文在分析PS/2协议的基础上,提出了一种基于FPGA的KVM切换器的设计方法.该KVM切换器可实现键盘鼠标的PS/2协议的接口转换及多路PS/2接口并行初始化、键盘鼠标的USB接口信号传输切换、显示信号实时传输切换,保证PS/2、USB、VGA、DVI多种接口数据通信和切换的可靠性.通过硬件平台功能验证,测试结果表明,该KVM切换器能够完成上述信号的1路转多路切换,具有占有节省空间、电路结构简单等优点.
提交时间：2020-09-01
13. 基于H.265图像压缩技术的实现及其在数据链通信中的应用
摘要： 数据链是地面控制台与空中飞行器之间实时交互、并对飞行器精确控制的有效手段,视频图像作为信息载体在传递过程中往往带宽受限,因此有必要对图像数据进行压缩.H.265算法压缩效率比H.264平均提高了近40％.首先阐述了数据链通信的整体实现框图,然后论述了H.265算法区别于H.264的关键模块,其次针对硬件实现平台DSP TMS320C6678特点,进行了编码器算法的实现与分析,最后在2Mbps的带宽下实现了对原始图像的H.265压缩,经测试,图像的主客观质量均达到设计要求.
提交时间：2020-09-01
14. 基于IMA平台的综合化软件虚拟开发技术
摘要： 航空电子系统的发展经历了独立式、联合式、综合化、高度综合化四个阶段,新一代高度综合化的航空电子系统采用1MA架构,软件规模急剧膨胀,对航空电子系统的软件开发带来了新的挑战,本文提出的基于IMA平台的综合化软件虚拟开发技术,采用软件虚拟技术模拟硬件行为,解决了硬件成本高、研发周期长等问题,可以让研发人员摆脱与硬件开发捆绑等限制,可在仿真虚拟验证环境上独立进行关键性软件验证,能够在降低资本支出并缩短整体开发时间的前提下管理日趋复杂的设计制造流程,同时提高软件质量和生产率.本文提出了机载软件仿真虚拟环境平台软件的体系结构,给出应用验证系统构建方法,针对一种综合化模块化航空电子系统集成仿真验证系统进行了设计与实现,形成了虚实融合的综合航电系统集成仿真验证技术,具有飞行数据真实可靠、过程可视化、数据组织多样灵活、数据输出可定制、提供自动/手动操作和飞行计划编辑等功能,并进行了功能和性能测试.
提交时间：2020-09-01
15. 基于Kerberos+堡垒机安全大数据平台分层管理技术
摘要： 随着互联网、物联网、云计算等技术的快速发展,全球数据量出现爆炸式增长;大数据平台的应用在各行各业开始逐步发展起来.而在大数据平台快速发展过程中,势必伴随着安全的各种隐患.在像军队、政府、银行等领域,大数据平台的安全性更是需要重中之重.大数据平台根据内容主要划分为三个部分,分别是数据存储计算平台、数据引接治理平台、数据分析应用平台.大数据安全主要体现在四个维度的保障,分别是平台安全、数据安全、运维安全、业务安全.本文基于Kerberos和堡垒机系统对大数据安全分层管理技术进行了设计和实现.为验证Kerberos和堡垒机对大数据平台的安全保障作用,本文分别对Kerberos验证、堡垒机对用户会话的安全保障、堡垒机对数据库会话的安全保障、堡垒机的日志审计功能进行了实验.通过实验可见:Kerberos在用户验证方面起到支撑作用,堡垒机在用户会话、数据库会话、命令隔离、日志审计方面起到支撑作用.引入Kerberos+堡垒机后,势必对大数据平台的整体安全性起到重要作用.
提交时间：2020-09-01
16. 基于LHP的多热源高热流密度计算机散热系统研制
摘要： 为了满足军用计算机国产化处理器的高效散热需求,本文设计了一种基于LHP的多热源高热流密度计算机散热系统.该系统主要由基于微通道多尺度相变蒸发器、流体驱动泵、PID主动温控单元、冷凝器、连通管道等组成.基于微通道多尺度相变蒸发器采用矩形沟槽结构,矩形沟槽表面微纳结构由88μm的树枝状电解铜粉烧结而成,形成多尺度微纳结构,具有超亲水性能,强化了相变散热.该系统选用小型低功率压电泵作为工质驱动源,系统工质选用高纯度去离子水,对整个系统管道抽真空,以负压状态运行.整个系统在上述组件装配后在低热流密度条件下能够利用工质相变潜热带走很大部分热量;在高热流密度条件下,当加热表面接近发生液相蒸干时,驱动泵的循环补液的效果才能显现出来,以实现更加高效的散热效果.
提交时间：2020-09-01
17. 基于Soot的Android Auto典型缺陷代码静态检测系统设计
摘要： 为满足Android Auto缺陷检测和修复的需求,在通过多种软件测试方法对Android Auto进行缺陷检测和代码缺陷模式归纳的基础上,总结不同缺陷所具有的通用代码结构或模式,针对不同结构的缺陷代码提出了修复方案和检测方法.基于此方法,构建了基于Soot的Android Auto缺陷代码静态检测系统,给出了系统的框架以及算法描述,并对系统的检测效果进行了验证和分析.
提交时间：2020-09-01
18. 基于VMM的AHB总线矩阵验证环境的设计与应用
摘要： 本文基于VMM验证方法学设计并实现了一套用于验证AHB总线矩阵的验证环境.该环境支持AHB总线矩阵的模块级验证,并且通过驱动模式、数据预设、地址复用、随机用例等设计,进一步地提升了验证环境的功能与效率.环境组件采用通用化的结构设计,可支持自定义总线协议,为自主芯片的设计提供支撑.经实际的芯片项目检验,本文设计的验证环境具有较好的实用性,更适用于低成本、小型化的SoC设计.
提交时间：2020-09-01
19. 基于交换架构的FC-AE-1553系统网络安全研究与实现
摘要： FC-AE-1553总线网络可以为航天电子设备之间的信息交换提供高速、实时、可靠的通信链路.但FC-AE-1553总线网络自身没有保护数据安全与完整传输的机制.为了确保传输的可靠性,本文在交换机上附加了一系列安全措施(身份认证、密钥的分发与管理以及安全可信加解密),之后通过Verilog硬件描述语言以及ModelSim仿真工具对设计的模块进行软件仿真,验证了本文所设计的交换机模块的可行性与完整性.
提交时间：2020-09-01
20. 802.11ah快速连接机制干扰效果建模分析方法
摘要： 802.11ah网络快速连接机制采用分时分组连接的策略解决了大规模客户连接冲突问题.该机制让客户在初始化时产生一个随机值,当随机值小于无线接入点宣告的认证控制阀值,客户才可以连接.而无线接入点根据管理队列值的长度大小调节认证控制阀值,从而可以控制同一个时刻连接客户的数量.那么,在802.11ah网络初始化阶段对802.11ah网络进行短暂干扰,遏制客户发起连接请求,可以将管理队列值限制在很小的值,从而引导快速连接机制将认证控制阀值快速调节至最大值,迫使网络中所有客户同时进行连接,造成冲突,网络拥塞、客户无法入网以及网络失效.根据网络客户数是否大于管理队列总长度,对802.11ah四次握手连接过程分别进行数学建模,分析在干扰情况下帧冲突概率情况.仿真实验表明,当网络中客户数大于3000时,帧冲突概率将达到1,确认短暂干扰可以瘫痪整个网络.基于ns3平台,实现干扰攻击节点并开展实验,对连接时间进行测量,发现即使对于小规模网络,干扰攻击也可以大大延迟网络连接时间,给网络可用性带来很大威胁.最后,提出一种干扰检测和防御机制,能够有效对抗信道干扰攻击.
提交时间：2020-09-01