适用于无人机集群应急通信系统分簇路由协议

无人机集群应急通信系统面临的最大挑战为集群网络拓扑的快速变化,因此,高效的自组网路由协议是保证无人机集群应急通信系统具有稳定链接性能的基础,同时也是该领域的研究热点。分析了现有无人机自组网路由协议不能完全适用于无人机集群应急通信系统的机理,采用MAC层和网络层联合设计思想,提出了一种基于簇结构和强化学习的分簇路由协议,簇内设计了基于簇结构的先应式路由协议,簇间则采用基于位置和链路质量Q学习的自适应路由协议,从而减小了路由维护开销、缩短了端到端时延,提高了转发成功率。仿真结果表明,在实现高效分簇的基础上,所研究的分簇路由协议可满足无人机集群应急通信系统的高动态、低时延和高可靠的要求,具有一定的实际应用前景。     

Ad Hoe网络两种路由协议仿真分析

介绍并比较了AdHoc网络表驱动路由协议和按需驱动类路由协议,对按需驱动路由协议中的动态源路由协议和自组网按需距离矢量路由协议,使用Omnest仿真软件进行了场景设计和仿真,通过分组交付率、平均端到端时延对动态源路由协议和自组网按需距离矢量路由协议进行了评估。     

基于OPNET仿真的随机接入技术研究

如何解决多个用户高效、合理地共享有限的无线信道资源这一问题,即媒体接入(MAC)控制协议的设计是移动自组网中的关键技术之一.ALOHA和CSMA作为自组网MAC协议的起源,研究它们具有重要的意义.主要介绍了ALOHA和CSMA两类接入协议的工作方式和性能特点,针对其中的纯ALOHA和1坚持CSMA应用网络仿真软件OPNET进行了建模和仿真,并比较了它们的优缺点,对于后续开发新的随机接入协议具有指导意义.     

弹间协同制导自组网数据链集成设计方法

针对未来体系化作战需求,弹间自组网数据链利用各类传感器、数据库等资源,通过实时共享作战过程中目标、态势、威胁信息、导弹状态等信息,可实现弹间相互战术和技术的配合。主要研究了弹间自组网数据链集成设计方法,定义了由传统飞行控制系统以及自组网数据链系统组成的协同制导控制系统,分析了导弹自主信息与导弹协同信息2类协同制导信息及其信息流向;研究了弹间自组网数据链系统方案设计方法,包括数据链路与方案设计、协议与算法设计以及终端设计等;此外,总结了弹间自组网数据链验证试验设计方法,包括内场测试及外场测试等,可为导弹协同制导自组网数据链系统设计提供有效指导,为弹群体系化协同攻击提供基础信息保障。     

空基Ad Hoc路由协议研究

为解决高空平台移动自组网络数据转发可行性的问题,首先简要介绍了OLSR协议,提出了高动态条件下改进协议的必要性分析,其次研究了一种基于节点空闲度参数,联合MAC层和网络层设计的OLSR多路径路由协议改进算法,在OPNET仿真平台上对算法进行了仿真分析。结果表明,该算法在网络时延以及数据交付率等方面得到改善,对战略预警信息传输处理系统中航空自组网的研究具有借鉴意义。     

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。     

一种用于SpaceWire网络的混合路由机制设计*

针对星上系统总线多元性导致的星载网络接口和协议不能标准化的发展瓶颈,本文基于SpaceWire总线协议,通过将静态路由(时间触发)与动态路由(事件触发)机制结合,实现了控制数据和载荷数据共用网络。静态路由完全遵循SpaceWire-D协议,在保证确定性传输的同时,通过启发式调度算法首次实现了多时间窗并行调度,并提出利用最大公约数法设计时间窗,以提高网络吞吐量;动态路由通过对随机事件和载荷数据分配优先级,实现传输路径冲突时对紧急任务的优先处理。最后在OPENT中搭建网络系统仿真模型,对所提出的路由机制进行了仿真。实验结果表明,静态路由时段网络吞吐量较现有调度算法有明显提高,动态路由实现了紧急事件优先传输。     

SpaceWire网络混合路由机制设计

针对星上系统总线多元性导致的星载网络接口和协议不能标准化的发展瓶颈,基于SpaceWire总线协议,通过将静态路由(时间触发)与动态路由(事件触发)机制结合,实现了控制数据和载荷数据共用网络。静态路由完全遵循SpaceWire-D协议,在保证确定性传输的同时,通过启发式调度算法首次实现了多时间窗并行调度,并提出利用最大公约数法设计时间窗,以提高网络吞吐量;动态路由通过对随机事件和载荷数据分配优先级,实现传输路径冲突时对紧急任务的优先处理。在OPENT中搭建网络系统仿真模型,对所提出的路由机制进行了仿真。实验结果表明,静态路由时段网络吞吐量较现有调度算法有明显提高,动态路由实现了紧急事件优先传输。     

动态服务质量的多信道媒体接入控制传输机制

针对航空自组网在高负载下的服务质量及时延问题,提出一种动态服务质量的多信道媒体接入控制传输机制。以多信道检测统计为平台,结合优先级机制,通过在高负载网络中适当遏制低优先级业务,并且进行网络流量优化,保证高优先级业务的低时延发送;同时利用流量预测模型估计网络流量,通过粒子群优化算法进行优化,寻找合适的优先级门限值,确保高优先级业务接入率。通过计算机仿真可知,所设计的动态服务质量的多信道媒体接入控制传输机制,可在大负载网络中动态控制信道的接入,保持良好的网络吞吐量,其高优先级业务接入率达到99%以上,能有效解决航空数据链网络高业务量导致的服务质量及时延问题。     

无人机测控系统Turbo-MAP译码方法

无人机测控数据链系统与地面控制站进行的是遥测数据、侦察图像及遥控指令的传输,因此,高质量的通信是确保无人机数据链发挥效能的关键技术之一。针对无人机信道的特点和要求,研究了无人机信道的Turbo-MAP译码模型,提出一种无人机测控系统Turbo-MAP译码方法,并针对各种参数条件进行了Matlab仿真。实验结果证明,该方法能够保证在发送数据的时候尽量使用长度较长的数据包且增加交织深度,并显著提升译码BER性能。     

一种具有优先级的MAC协议性能分析

在移动通信中,为了满足高动态终端对接入的高要求,设计了一种带有优先级的随机预约/按需分配相结合的MAC协议RRDAMA-P(random reserve/demand assignment multiple access protocol with priority),并利用Opnet软件进行了建模仿真,仿真结果表明,RRDAMA-P协议不仅可以满足终端的优先级要求,而且实现了更好的吞吐量和时延性能。     

RA码在无人机遥控遥测信道中的应用

针对无人机遥控遥测信道的特点和要求,提出了将RA(Repeat-Accumu late)码应用于无人机遥控遥测信道编码中,分析了基于RA码的无人机遥控遥测通信误码性能,并与传统的R码进行了比较,给出了不同条件下的仿真结果。     

基于优先级队列的多约束无线链路资源调度算法

针对海战场环境中指控数据以先入先出(FIFO)的方式排队发往数据链,当数据链中存在丢失率高和不可达节点时,会导致无线链路带宽资源综合利用率不高的问题,结合仿真模型分析了原因,提出了基于优先级队列的多约束无线链路资源调度算法。通过将该算法与FIFO、优先级队列算法(Priority Queue)进行仿真对比分析,结果表明该算法在存在排队报文时增加了丢失率较低链路上的发送速率,减少了目的不可达报文的发送量,最终降低了重要报文的延迟,提高了数据链的利用率。     

WiFi-Mesh无线自组网系统关键技术综述

WiFi-Mesh无线自组网系统是基于802.11协议和无线路由协议实现的一类自组织网络系统的统称。按照分层的方法对系统的多天线技术、多载波调制技术、媒体接入控制机制和路由算法等关键技术进行了分析和讨论,对多天线条件下信道状态信息的获取技术、正交频分复用条件下的降低峰均比技术、载波侦听多址接入/冲突避免和时分多址的改进机制,以及混合无线Mesh协议和最佳移动网络路由协议的研究现状、难点和未来改进方向进行了重点阐述,对可能用于WiFi-Mesh无线自组网系统的新技术进行了展望。     

战术移动Ad Hoc网络下的分布式位置辅助功率控制算法

针对战术移动自组(AdHoc)网络提出一种分布式位置辅助的功率控制算法(LAPCA),它通过位置预测来推算节点的邻节点数目,进而调整信号发射功率,以保持最佳的网络连通性,由此提高整个网络的有效流量。该算法作为一个独立模块可以方便地与已有的移动自组网络路由协议相结合。采用较为适合战术环境的参考点群组移动(RPGM)模型来产生网络仿真场景,从仿真实验结果来看,几乎在所有的RPGM场景下采用该算法后的网络有效流量相对于纯粹的AODV路由协议都得到了提高。     

无人机蜂群拦截系统作战构想与关键技术

为有效应对敌可能发起的"饱和式攻击",提高重要军事目标的防护能力,着眼无人技术的发展,首先,提出了无人机蜂群拦截系统的概念;随后,介绍了系统设计,并针对敌可能的巡航导弹、无人机蜂群、炮弹等各类打击,进行了具体的作战构想设计;总结了无人机蜂群拦截系统构建运行的关键技术,包括无人机平台研制、系统架构、集群感知与信息融合、集...     

一种适用于高空平台通信网的抗毁路由协议

为了提升高空平台(HAP)通信系统的抗毁性,同时充分利用HAP网络准动态的特点,在原目的节点序列距离矢量(DSDV)路由协议基础上,通过设计局部备份路由和改进路由维护策略,提出了一种适用于HAP网络的简单可靠的路由协议。该协议通过设计双候选下一跳提高系统抗毁性,同时在路由维护时不广播路由分组,而采用短握手信息检测链路有效性,以此降低链路开销。最后,利用网络仿真软件OPNET构建了路由协议仿真模型,验证了协议的有效性。     

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。     

基于多信道优先级统计的战术数据链MAC协议

为了满足对移动目标实现精确打击而提出的对时敏信息可靠传输的要求,提出一种基于多信道优先级统计的MAC协议(MCPS-MAC)。MCPS-MAC协议将不同优先级业务发送的门限阈值与反应信道忙闲状态的信道占用统计值作为判定数据包是否能够发送的条件,从而极大减少信道冲突,降低数据发送的时延,有效缓和了网络的流量激增导致网络超载的问题,并且保证通信网络中优先级较高的数据包仍然能够成功地发送。仿真结果表明,随着网络节点增多和业务量的增大,Link-16数据链延时急剧增大,导致严重的丢包率,而与之相比较,MCPS-MAC协议的端到端延时恒定在3 ms～4 ms内,能够满足高业务量网络的要求,并保障数据包一次发送的成功率不低于95%。     

无人机蜂群对海作战概念模型研究

为满足无人机蜂群作战运用建模与仿真的需求,采用基于实体行为网络交互(EBNI:Entity Behavior Network Interaction)的建模方法对无人机蜂群对海作战进行概念建模.列出了无人机蜂群对海作战中的实体和任务清单,建立了无人机蜂群对海作战的任务模型、各类实体的动作模型以及无人机蜂群对海作战中的内...