自律分散系统(Autonomous Decentralized System，ADS)技术经过近20年的理论研究、应用研究、国际学术交流以及标准化工作，形成了较为完整的技术体系。ADS的前提是系统应用环境的动态变化性和系统结构的对等性。这一前提隐含着当前子系统的集合构成一个系统，因而系统的时间、空间尺度不是在设计阶段决定的，而是在运行阶段动态变化的。人工进化功能、潜在功能和自我进化功能随时空动态进化表达技术的研究，构成ADS三个新的研究方向：异构自律分散系统、角色自律分散系统和智能自律分散系统。本文以解决ADS系统的时空动态进化问题为目标，从异构数据层、异构应用系统集成层和潜在功能时空动态进化表达层研究相关技术。重点研究内容包括：异构数据共存条件下，支持通信服务质量的自律分散通信协议；异构自律分散系统集成时，实现数据过滤的网关系统集成模型及其评价技术；实现功能时空动态进化的角色自律分散系统体系结构及其关键实现技术；角色自律分散系统的形式化描述方法。在支持通信服务质量的自律分散通信协议研究方面，研究一个支持通信服务质量的自律分散协议---QoS-ADP。在分析测控系统数据语义的基础上，定义测控系统的通信服务质量；建立一种有效的数据自描述机制，实现数据的时间、精度等属性的自描述；讨论数据的过虑和仲裁机制；讨论基于以太网和基于CAN总线的二类实现技术，并进行仿真试验。结果表明，QoS-ADP协议实现了数据传输实时性与可靠性的折衷、数据的自律选择。采用冗余节点，异构精度数据源选择等方式可以实现系统容错，在数据级实现了系统的动态进化。在异构自律分散系统集成模型研究方面，建立网关系统模型，讨论信息的路径长度优化技术，设计网关系统的数据过滤协议和数据过滤算法，建立网关系统数据流量模型、工作能力模型，通过仿真计算评价网关系统的工作能力。仿真计算表明，网关系统工作能力全面优于单节点网关、故障切换网关和定时切换网关，可适用于异构自律分散系统的综合集成，在异构应用级实现了系统的动态进化。在角色自律分散系统体系结构及其关键实现技术研究方面，提出自动化系统新的设计开发理念和方法；提出角色域与数据域双重驱动体系结构(RDDA)模型；提出一种改进的局部分簇算法(ILCA)，实现类似于生物的自然选择机制；组态配置文件实现策略和机制的分离，角色仲裁实现控制中心角色转移和子站角色转移，动态加载机制实现系统的动态更新和同步。仿真试验表明，角色域与数据域双重驱动体系结构RDDA，是一种支持系统进化的、与策略无关的系统构造方法，实现了策略与机制分离，功能表达与功能分离，同时实现了对土／从结构，客户／服务器结构和对等结构的统一描述，可提高系统的快速重组、动态可重构水平。展示了RDDA结构的技术可行性和潜征应用前景。在角色自律分散系统形式化描述方法研究方面，提出角色自律度描述矩阵，RN-C方案。给出角色、角色空间、角色行为状态的形式化描述。采用RN-C方案对RDDA结构中的行为原语进行描述。建立角色UML状态图及其转移标记系统，角色自动机／扩展分层自动机模型。角色自律度描述矩阵，提供了一个系统宏观视图，适用于系统分析阶段。RN-C描述方案，建立了角色与行为的关系，以及与RDDA的映射关系，显示了对系统分析和设计的有效性。UML状态图实现了ROADS角色与行为的分层并行复合建模，对指导系统分析、设计与实现有重要价值。复合函数γ描述了RA与AA之间的层次复合关系，组态／格局描述了RoADS多个Agent之间角色转移的并发行为，实现了角色与行为的分层并行复合关系的建模表达。初步构成了一个角色自律分散系统形式化描述框架，为基于EHA的形式化验证、系统自动生成奠定了基础。