某嵌入式操作系统项目第一期开放式课题

课题信息：

*、面向关键作战任务的智能实时容错技术

研究目标：

针对云/端操作系统存在的实时性容错需求，从理论模型、优化策略及机制等层面开展容错策略优化及动态调整、实时容错机制及协议等技术研究，形成*套支持关键作战任务、具备低延迟、低通信复杂度、支持负载感知等能力的智能实时容错策略体系，实现实时性容错、容错策略优化及动态调整、智能容错等功能，提升自主平台下的智能实时容错能力。

研究内容：

（1）实时性容错支撑机制及协议研究；

（2）容错策略优化及动态调整技术研究；

（3）基于深度强化学习的智能容错技术研究。

技术指标：

（1）支持实时处理任务的在线容错机制，容错延迟不超过1秒；

（2）支持弹性工作流负载需求，动态容错策略调整的响应时间不超过***毫秒；

（3）支持高实时响应的近似备份容错策略，至少满足单点故障和级联故障两种场景下的不同容错需求。

成果形式：

源代码，技术报告、软件文档、使用手册、专利交底书等。

经费预算：

***元

研制周期：

1年

联系人：

余学俊（***********）

*、基于动态资源选择策略的工作流并行调度技术

研究目标：

针对工作流并行处理的资源匹配和调度效率问题，开展基于强化学习的可复制工作流调度算法研究、工作流任务节点统筹管理研究，设计并实现具有高效资源匹配、快速任务执行、实时调度适应、能效优化等能力的工作流并行调度模型，为自主平台下的多任务并行处理和资源动态分配提供强大的技术支持。

研究内容：

（1）基于图卷积神经网络的工作流表征模型研究；

（2）基于强化学习的可复制工作流调度算法研究；

（3）工作流任务节点统筹管理研究。

技术指标：

（1）工作流调度系统相比现有工作（如******_****），静态场景下减少任务完成时间**%以上，动态场景下减少任务完成时间5%以上；

（2）工作流调度系统相比现有工作（如******_****），计算资源利用率至少提升**%；

（3）在国产平台下验证典型多工作流应用，应用完成时间至少减少5%。

成果形式：

源代码，技术报告、软件文档、使用手册、专利交底书等。

经费预算：

***元

研制周期：

1年

联系人：

余学俊（***********）

*、基于嵌入式操作系统的无人装备多平台协同作战技术

研究目标：

针对海军无人装备存在的协同作战困难、任务同步不及时等问题，研究嵌入式操作系统云边协同技术，实现不同无人装备的协同作战，提升海军作战效能。

研究内容：

（1）基于**********的海军无人装备协同作战架构设计技术研究；

（2）面向多平台协同作战的操作系统通信和数据共享技术研究；

（3）基于嵌入式操作系统的多平台资源监控与智能调度技术研究；

（4）面向多平台协同作战的服务和集群恢复技术研究。

技术指标：

（1）提供多类型无人装备协同作战支持，支持相同操作系统但不同类型无人装备之间的互联互通，支持不低于两种类型的无人装备；

（2）支持容器编排，可编排容器数量不低于**个；

（3）支持对各类无人装备和任务执行情况的实时监控，并进行任务智能调度，在已经提前拉取任务镜像的情况下，任务在不同无人装备间迁移时间≤**秒；

（4）支持服务重启策略，支持边缘节点无人装备损毁或下电后无人装备集群功能保持完整，并在无人装备重新上线后，能自动连接无人集群并保持正常功能；

（5）支持针对不同的通信需求创建多无人装备通信域。

成果形式：

源代码，技术报告、软件文档、使用手册、专利交底书等。

经费预算：

***元

研制周期：

1年

联系人：

余学俊（***********）

*、操作系统内生可信主动免疫技术

研究目标：

针对操作系统主动免疫等问题，开展操作系统可信验证核心验证、执行程序可信防护、动态度量及控制、可信报告生成及验证等技术研究，形成具有程序可信启动、动态度量、静态度量、策略及基准值管理、可信报告生成及验证、可信存储等功能的操作系统内生可信原型系统，为自主平台下操作系统内生可信主动免疫提供技术支撑。

研究内容：

（1）可信验证核心验证技术研究；

（2）执行程序可信防护技术研究；

（3）动态度量及控制技术研究；

（4）可信报告生成及验证技术研究。

技术指标：

（1）在启动可信验证保障的前提下，操作系统中的程序加载时间影响小于**%；

（2）在系统运行阶段开启动态度量可信验证后，操作系统整体性能影响小于5%；

（3）可信软件具备对程序、内核模块、驱动程序、动态库等加载时进行完整性验证的能力；

（4）可信软件具备对操作系统内核代码进行完整性验证的能力。

成果形式：

源代码，技术报告、软件文档、使用手册、专利交底书等。

经费预算：

***元

研制周期：

1年

联系人：

付席席（***********）

*、国产处理器平台下实时容器安全性关键技术研究

研究目标：

针对国产环境下容器应用部署过程中计算资源、内存资源、网络资源、存储读写等频繁抢占导致整体服务系统负载不可度量、核心服务无法保证稳定等问题，开展计算任务管理、内存申请配额、网络栈管控、存储设备读写调度等技术研究，开发国产操作系统环境下任务调度内核组件的调度算法，实现任务切换调度器针对容器应用的运行优先级、***运算时间占用比例的管理配额技术；基于进程组的内存计算和分配算法，实现对按容器应用进程分组的内存地址访问空间限制管理控制；基于网络标签的高性能、低延迟的内核网络栈流量管控技术，通过消息路由和消息过滤机制，实现保证容器服务网络资源请求的私密性、完整性和高效性；调整存储模块读写算法和缓存管理算法，开发集成能够适应服务应用对存储的频率、速率、优先级、*致性等不同倾向的切换策略算法，实现整体系统存储的可控管理和访问控制。

研究内容：

（1）内核任务调度器时间片分配算法针对资源配置、优先级调度、核心切换策略等技术研究；

（2）内存进程访问空间范围控制管理技术研究；

（3）内核态网络栈流量转发、消息过滤技术研究；

（4）存储子系统进程切换、速率控制和拥塞管理等控制技术研究。

技术指标：

（1）提供任务容器计算资源占比、计算资源优先级控制功能；

（2）提供任务容器内存资源最大使用量控制功能；

（3）支持任务容器网络流量安全配置控制；

（4）支持任务容器存储占用控制、存储速率限制功能；

（5）提供典型操作系统底层运行时容器，容器镜像大小不超过****；

（6）提供统*的任务容器资源管控方式，支持不少于**个容器的并行运行。

成果形式：

源代码，技术报告、软件文档、使用手册、专利交底书等。

经费预算：

***元

研制周期：

6个月

联系人：

刘毅（***********）

*、嵌入式异构网络互联技术

研究目标：

针对硬件环境多样化、网络通信管理层次复杂、通信协议和数据格式差异性大的问题，开展跨设备系统资源池化、跨设备系统资源动态调度、异构网络实时通信、异构网络协议转换等技术研究，突破跨设备资源池化技术、资源调度技术、异构网络通信技术、异构网络协议转换技术、异构网络时间同步技术，提升设备和网络的管理能力。

研究内容：

（1）跨设备系统资源池化技术研究；

（2）跨设备系统资源动态调度技术研究；

（3）跨设备系统资源确定性调度技术研究；

（4）异构网络实时通信技术研究；

（5）异构网络协议转换技术研究；

（6）异构网络时间同步技术研究。

技术指标：

（1）支持不少于2种国产处理器和不少于2种国产嵌入式实时操作系统；

（2）系统负载均衡度不超过**%，系统性能开销不超过**%，对动态应用迁移的响应时间确定性分析的悲观性降低**%；

（3）主干网络通讯速率可达**字节/秒，支持以太网（***/***），支持***相关特性，包括时间同步、流量调度、资源管理、冗余可靠等；

（4）实现高带宽、低延迟的确定性通信，其中通讯时延≤1毫秒、时间同步≤1微秒、流量转发时延≤1毫秒。

成果形式：

源代码，技术报告、软件文档、使用手册、专利交底书等。

经费预算：

***元

研制周期：

1年

联系人：

严义宁（***********）

*、面向人机交互场景的系统响应性优化研究

研究目标：

针对人机交互场景中的系统响应延迟问题，开展基于数据/资源预加载技术及用户行为意图预测技术的交互行为响应性优化方法研究，实现系统对用户操作行为的快速响应，提升人机交互过程中系统对用户操作系统的响应及时性。

研究内容：

（1）基于强化学习的用户行为意图预测模型构建；

（2）数据实体关系模型构建；

（3）资源需求预测模型构建；

（4）面向云/边端的数据/资源预加载技术研究。

技术指标：

（1）行为意图预测成功率**%以上；

（2）行为意图预测时间开销不超过1秒，模型状态集大小不低于***；

（3）数据实体关系模型支持文件级自适应扩展；

（4）数据加载成功匹配率**%以上；

（5）资源加载成功匹配率**%以上。

成果形式：

源代码，技术报告、软件文档、使用手册、专利交底书等。

经费预算：

***元

研制周期：

1年

联系人：

何龙（***********）

申报要求：

（*）所有申报材料严禁涉密

（*）申报单位要求

1、应满足《第*〇*研究所供应商管理与纪检相关的禁止性要求》。

2、具有独立企（事）业单位法人资格。在中华人民共和国境内注册，具有独立承担民事责任的能力的国企事业单位（不包括港澳台和外商控股企业），需提供有效的企业法人营业执照或事业单位法人证书复印件；法定代表人具有中华人民共和国国籍（不含港澳台地区）。

3、单位注册资金****元以上，经营状态正常，符合所申请类别经营许可登记范围。

4、不接受多家单位联合申报，同*指南课题同*单位只能申报*次。

5、具备有效的国家标准质量体系*******认证证书或其他国家认可的质量管理体系认证证书或装备承制资格证书，证书范围应涵盖所申报课题对应的业务方向。证书若处于续审或扩项期间，需提供已通过现场审查的相关证明材料（含承制资格范围）。

6、法定代表人、实际控制人等未被列入人民法院失信被执行人。

7、具有良好的商业信誉和健全的财务会计制度，提供近*年经审计的财务报表（至少包含资产负债表、利润表、现金流量表）或审计报告。事业单位可按上述要求提供相应证明材料（如提供上级部门批复的决算或内部财务报表等）。

8、具备固定的生产经营、服务场地、设施设备，具有良好的质量保证能力、合同履约能力、技术服务和售后服务水平。

9、未在军队、中国船舶集团有限公司或地方省级以上政府采购处罚清单内。

**、其他条件、能力、评分相同情况下，具有保密资格的单位优先。

（*）申请人要求

1、项目负责人限1人，应为申报单位正式在职人员。

2、参研人员应为中国国籍。

3、不受理因学术不端、科研诚信不佳、重大失泄密等问题进入黑名单，不属于尚未解禁的申报单位和申请人。

（*）申报材料及方式

1、指南对接

严格按照课题信息及附件模板进行课题申报，每个课题均公布了技术对接联系人及电话，方便申报单位或申请人进行指南需求对接咨询。

2、申报材料

（1）技术材料：对照指南要求及附件模板提交项目建议书及经费概算书****版和***版，***版要求项目建议书及经费概算书封面加盖申报单位公章。

（2）其他材料：提交申报单位营业执照或事业单位法人证书、质量管理体系认证证书或装备承制资格证书、财务报表或审计报告、单位简介、供应商能力调查表（模板见附件）、供应商相关人员与所干部职工（所军事代表室）关联情况（模板见附件）、保密资格证书（如有）、申请人有效身份证件等，以上材料申报阶段提供扫描件即可。

3、申报时间

自指南发布之日起，至****年5月**日**:**止。

4、申报方式

申报材料电子版发送至****@*******.***。邮件标题和附件命名统*为“******@***@申请单位名称”。严禁通过邮件发送涉密信息，*经发现我单位将报送相关执法机构，法律后果自负。

申报材料纸质版请于会议评审阶段现场提交。

（*）评审与结果公示

1、评审程序

课题评审分为初步审查和会议评审两个阶段。

（1）初步审查

项目组将对课题申报材料进行初步审查。

以下情况视为初步审查不通过：

1）申报单位资质不符合要求；

2）申请人不符合规定条件；

3）申报材料不齐全或不规范；

4）技术指标、预期成果、研制周期等不符合要求，申报经费超过经费预算；

5）其他不符合申报要求的情况。

（2）会议评审

项目组将组织专家对通过初步审查的课题申报材料进行竞优评审。

2、结果公示

会议评审后**个工作日内，将评审结果进行公示，公示时间不少于3个工作日。

联系人：***

电话：***********

通讯地址：湖北省武汉市东湖新技术开发区藏龙大道***号

邮编：******