面向战术互联网子网路由协议与网络业务的仿真分析

战术互联网是美军的新一代通信系统,它实现了美军三大传统通信系统的互联互通,在战场信息的传递与交互上至关重要。移动Ad hoc网络技术是战术互联网中的关键技术,再加上战场中的节点移动性强,高效稳定的路由算法是Ad hoc网络技术的重点和难点。战术互联网末端网络的主要业务是战场态势信息的交互以及话音通信,主要分析战场环境下不同射频功率和不同路由协议对战术互联网末端Ad hoc网络数据和话音业务性能的影响。     

战术互联网路由协议的选择方法

Ad Hoc网络技术是战术互联网的重要组网技术。在众多的自组织路由协议中,选择适用于战术互联网的协议是一个关键问题。简要介绍自组网路由协议,对战术互联网的网络特点、业务特性及主要网络指标进行了分析,结合运筹学原理提出了对适用于战术互联网的各种路由协议进行选择的最优化方案。     

层次分析法用于战术互联网路由协议选择

选择合适的路由协议是战术互联网建设的一个关键问题,目前的选择方法大多缺乏定量、系统的分析,无法对路由协议的整体性能进行很好的评价.建立了战术互联网路由协议性能评价层次模型,给出实例说明了利用层次分析法对战术互联网路由协议进行选择的方法.对结果的分析表明方法直观、有效,可以实现合理的决策,具有实用价值.     

战术互联网的网络重组方法

战术互联网的网络重组是在网络节点或通信链路发生故障,或受到安全威胁时,保证网络强壮性的重要手段之一。根据战术互联网特殊的移动网络环境,提出基于作战指挥原则的组织重组方法和基于遗传算法的链路重组方法。仿真实验结果证明了这些方法的有效性。     

战术adhoc子网流量生成模型及网络性能分析

对战术adhoc子网业务量模型进行分析探讨,研究了自相似序列的几种产生算法.在多重ON/OFF源汇聚模型基础上设计了一种新的利用Opnet工具生成自相似业务的方法,该方法经检验能方便有效的得到自相似业务.最后对某连级战术子网进行仿真,得出结论:流量的自相似性对网络性能影响很大,这与传统流量模型的短相关性形成鲜明对比.研究成果对战术通信网流量的精确建模、资源的优化配置、网络性能的提高具有重要意义.     

考虑节点作战任务编成的战术互联网分簇算法

分析了通用Ad hoc网络分簇算法在实际战场环境下的不适应性,重点研究了任务编成和隶属关系等因素对战术互联网(Tactical Internet,TI)性能的影响。针对战术互联网的应用环境,提出了考虑节点作战任务编成进行分簇的算法(Operational Formation Node cluster algorithm,OFN)思想,利用战术演习的部分数据进行了模拟实验,结果表明OFN算法能够减少簇的重构开销,增加战术互联网拓扑结构的稳定性。最后说明该算法能够为军队野战指挥系统建立提供一定的借鉴作用。     

一种航空武器数据链MAC协议设计与研究

MAC协议是航空武器数据链组网通信的重要技术,网络的性能依赖于所采用的多址接入协议,也是航空武器数据链研究的难点之一。固定分配、竞争和预约三大类MAC协议各有优缺点以及适应场景,需要根据应用需求设计对应的多址接入协议,以满足通信网络的战术和技术性能指标。在分析数字化战场通信网络——战术数据链组网通信应用的主要MAC协议的基础上,结合航空武器数据链的通信特点和体系结构,提出一种基于固定分配TDMA的航空武器数据链MAC协议——ODTCFMA协议,并对协议的时延性能进行了仿真和分析。分析结果表明,该协议能够同时满足编队战术协同和武器制导的低时延要求,对航空武器数据链的研究具有一定的借鉴意义。     

基于脉冲干扰的跳频网络同步和随机接入研究

针对脉冲干扰对数字通信的影响,提升无线电跳频网络抗干扰性能,提出了基于干扰信号实现跳频通信时间粗同步以及Boj-S-ALHOA协议随机接入技术。介绍了基于干扰信号的跳频捕获和Boj-S-ALHOA协议网络时隙分配原理,并对这种方法下的跳频捕获平均同步时间和跳频网络的信道吞吐量及容量进行了仿真对比分析。结果表明该方法在脉冲干扰下同步时间短,且Boj-S-ALOHA协议下的节点接入方法更加适合战术通信网络。     

战术互联网网络管理模型

战术互联网具有与一般通信网络不同的特征与要求,为此其网络管理需要采用新的方案来解决。采用模型分析方法,对战术互联网网络管理的活动模型、功能模型、组织模型、运行模型、通信模型与视图模型进行了分析研究,从而为战术互联网网络管理方案确立了总体框架,并为战术互联网网络管理系统设计提供了指导思路。基于所研究的模型,可以使战术互联网网络管理系统适应战术互联网的特殊性,满足战术互联网的作战运用需求,保障战术互联网充分发挥作战效能。     

基于改进能量检测的航空集群网络干扰感知

为了增强复杂电磁环境中航空集群战术网络的抗干扰能力,提出把同时收发认知抗干扰电台应用于航空集群网络节点,且每个节点采用改进能量检测方法进行干扰感知。在此基础上,分别研究了存在单/多个干扰源时的网络节点干扰感知性能,推导出干扰感知的虚警概率和检测概率的闭式表达。仿真结果表明,通过调节改进能量检测器的参数p,可以提高航空集群机载战术网络的干扰感知能力。     

战术移动自组织网络路由方法

战术移动自组织网络(Mobile Ad Hoc Network,MANET)作为网络中心战的重要组成,有望解决未来战场上传统作战力量与新型无人作战平台之间高效组网通信问题。战术MANET作为MANET在战场环境下的应用,可在基础设施缺乏或遭破坏的地域快速展开,具有节点自由出入、移动性高、抗毁伤性强等特点。综述了战术MANET路由协议和仿真方法,对研究方法和面临的挑战作了简要评述。     

战术互联网中的视频传输技术

介绍了战术互联网,阐述了视频传输技术的简单原理和基本特点,分析了视频传输在战术互联网中的几种传输技术。     

基于Agent技术的战术互联网动态频谱管理系统

动态频谱管理是提升战术互联网作战效能的主要手段之一.首先分析了战术互联网以及动态频率管理工作特点的基础上,设计了一种基于Agent技术的动态频谱管理系统,并详细介绍了动态频谱管理的实现方法.     

基于预测的战场态势感知信息分发机制

针对目前战术互联网传输能力无法满足态势感知信息传输要求的现状和态势感知信息存在大量冗余的特点,提出了一种基于预测的战场态势感知信息分发机制。通过Qualnet软件对这种方式进行了仿真验证,结果表明在可用带宽紧张时,预测方式相对于原有的周期分发方式,降低了数据的发送量,并能提供更高精度和时效性的态势感知信息。     

陆军战术电台仿真模型研究

随着仿真技术在陆军战术互联网仿真应用的逐步深入,对通信装备仿真模型的需求越来越高。分析了电台仿真模型的建模需求,介绍了电台通信时报文的收发流程,构建了电台仿真模型并对模型中各部分模块进行了描述。最后,通过VRNET Developer网络仿真平台对VHF电台仿真模型在干扰和移动条件下的通信进行了仿真,实验表明,构建的电台仿真模型能够达到战术通信的效果。     

数字化坦克营作战能力灰色聚类评估

评估数字化坦克营的作战能力对推动数字化装甲部队建设、提高部队战斗力具有一定的现实意义。以灰色系统理论为基础,将层次分析法和灰色评估法相结合,建立了数字化坦克营的灰色聚类评估模型,论述了利用该模型进行评估的基本步骤,结合实例对数字化坦克营作战能力进行了聚类评估,提出了提高数字化坦克营作战能力的方法。评估结果比较符合实际情况,证明了该模型的正确性。     

C4ISR通信分系统信息优势评估指标研究

战术互联网信息优势评估指标确定和量化是其效能评估体系中的重要环节。针对战术互联网提供战场态势感知,获取信息优势的重要特征,在分析信息优势定义的基础上,给出了信息优势的数学描述和评估指标的定义。同时结合战术互联网的具体业务需求,深入分析了基于态势感知信息传输的完整性、精确性和网络传输时效性的信息优势评估指标,根据所确定的指标,给出了战术互联网信息优势基本的定量描述方法。     

数字化部队作战指挥通信网络组网效能评估研究

通过对数字化部队作战指挥通信网络的业务分析,根据语音、数据传输性能不同的评价方法,建立数字化部队作战指挥通信网络效能评估模型。运用该模型,对美军数字化部队分队指挥通信各种组网性能进行了定量分析和定性评估,得出了不同作战条件最佳的组网方案。其评估方法与模型对我军数字化部队作战指挥通信网络系统的建设具有重要的理论参考价值。     

天基支援下区域反导组网作战链路规划

天基信息支援下区域反导组网作战各系统实现互连、互通、互操作的关键是战术信息分发系统,而该系统中存在着多种类型的数据链路,这些链路之间又存在着各种约束条件,因此科学合理的对这些链路进行规划是系统实现的重要工作之一.建立并提出了天基信息支援下区域反导组网作战战术信息分发系统数据链路的规划模型和一种新的解算方法,为该系统数据链路的规划提供了理论依据.