基于OFDM信号的UAV测控数据链通信稳定性研究

无人机数据链通信的稳定性成为制约无人机性能的重要因素之一,若能够在测控数据采集处理过程中对数据精度进行优化处理,将极大地提高数据通信稳定性。为此,本研究结合正交频分复用信号的基本原理和特点,提出了一种新的测角算法。该算法通过设置对应的列阵雷达、差波生成方法对无人机角度估计。然后在测角结果的基础上,利用卷积神经网络和应答机制对测控数据进行优化处理,进一步校正数据误差。实验结果表明:本文的设计方法在无人机测控数据链通信稳定性方面具有显著优势,能够提供更加准确有效的测控数据,为无人机操作提供有效依据。研究结果也可以为其他无线通信系统的稳定性和可靠性问题提供有益的参考和借鉴。

卫导受限下惯导/数据链/卫导紧组合导航方法

针对卫导受限场景中,导航系统精度难以满足要求的问题,提出一种惯导/数据链/卫导紧组合算法,该算法采用卫导接收机和数据链定位解算之前的伪距信息和无线测距信息与惯导信息融合对惯导误差进行修正,只要存在卫导可见星或者数据链源节点即可进行信息融合,最大程度上利用场景中的导航观测量,改善了导航信息品质。试验结果表明,在数据链通信良好的情况下,增加有限的卫导观测量能够改善导航系统精度;在数据链弱联通的情况下,通过有限卫导观测量的引入使得导航系统能够持续输出高精度的导航信息。

数据链保障下的时敏目标分布式杀伤链效能评估

针对时敏目标打击的战术杀伤链作战效能评估问题,基于发现、定位、跟踪、瞄准、交战与评估(F2T2EA)过程,提出了分布式即时杀伤链的基本概念和运行模式,并将数据链网络以及作战平台上的指挥控制装备、侦察探测装备和打击装备视为杀伤链的基本组成要素。首先,构建了数据链保障下的分布式即时杀伤链效能评估能力指标集,在确保评估准确性的同时降低了多级指标的计算复杂度;然后,对不同指标集及其内部元素之间的相关性进行了分析,提出了基于网络分析法(ANP)的时敏目标分布式杀伤链效能评估方法;最后,通过实例验证了效能评估方法的可行性和有效性。

无人机数据链射频前端高强辐射场干扰效应研究

针对四旋翼无人机(UAV,unmanned aerial vehicle)数据链在低空飞行时易受高强辐射场(HIRF,high intensity radiated field)干扰的问题,本文采用场-路联合仿真的方法对其进行干扰效应的研究。首先,利用电磁仿真软件探究UAV整机模型在HIRF下的天线耦合效应,并对不同辐照方向、信号类型和脉宽系数下的耦合电压进行分析;其次,通过电路设计分析软件对数据链射频(RF,radio frequency)前端电路进行注入仿真并分析干扰效应。结果表明,脉宽系数越小,高斯脉冲造成的干扰越强,相同脉宽系数下的调制高斯脉冲造成的干扰强于高斯脉冲;干扰信号的加入会导致射频前端中频(IF,intermediate frequency)输出信号的峰值显著增大,峰值频率发生偏移以及信噪比降低。

海军战术数据链

在高速数据链的支持下,作战信息能迅速传递,战场高度透明。数据链使传统的金字塔式指挥变为扁平式指挥。数据链无疑是现代战争重要的一环,也是先进国家发展的重点。本文阐明各种数据链的战术技术性能、目前配备的情况及其特点。

外军战术数据链规划研究

美军和北约在近些年战争中,越来越依靠互联互通的战术数据链网络,并部署了大量的数据链装备,为了更好地组织运用数据链系统,其制订了完整翔实的规划过程,包括规划任意战术数据链网络的最基本公共程序、相关配置项的设置准则、评估所需的信息流以及由此导致的连通性需求等内容,从而确保数据链网络合理有序、最大效率的组织运用。

基于改进差分算法的数据链时隙分配方法

针对当前时隙分配策略具有算法单一、容易陷入局部最优、泛化能力弱等问题,基于差分进化算法,引入了混沌算法、自适应变异交叉算法和问题解处理机制,提出了一种基于改进差分进化算法的时隙分配策略。利用混沌算法初始化种群,增加种群多样性避免算法过早收敛;利用选择概率参数使得交叉和变异过程更加灵活,使算法初期增加搜索范围,算法后期增加获取全局最优解的概率。实验结果表明:该算法时隙分配均衡度、稳定性、算法效率和泛化能力均优于差分算法和遗传算法,时隙分配均衡度和算法效率更高、稳定性更好、泛化能力更强。

基于TTNT数据链多址接入协议的多机协同任务调度方法

为提高无人机蜂群作战中无人机信息交互、资源共享和任务协同的能力,文章基于TTNT数据链SPMA协议,设计高动态变化拓扑下的分层分簇无人机蜂群模型和与之匹配的层次资源与任务调度模型,并对其消息传输进行优化。通过OMNeT++仿真平台,以TTNT数据链中的数据传输标准对信息端到端时延和网络吞吐量进行不同机间传输距离下的对比仿真实验。其结果表明,该方法满足SPMA协议对于消息传输时延的要求,并且引入SPMA协议后可以有效减少网络数据传输冲突,提高了系统约18%的网络吞吐量,提升了无人机信息交互、资源共享和协同作战的能力,对实际无人机蜂群协同任务调度研究具有可参考性。

一种数据链集成架构

目前数据链集成需要统一的解决方案。通过对美军数据链集成发展现状的分析,给出了一种基于统一的软/硬件接口标准,通过构建通用信息处理服务、通用多数据链平台接口和通用数据链端机接口来实现的一种集成框架,并给出了典型平台集成应用,提出了实现该架构的关键技术,可以有效解决数据链平台集成和多链集成应用问题。

美航母编队数据链能力体系及发展趋势

航母编队数据链装备是连接航母编队中各作战平台的重要手段,通过数据链装备能够使各作战单元共享战场态势并协同完成作战任务。结合美军航母编队的发展演进和能力现状,首先,深入分析美航母编队数据链能力体系;接着,重点探讨了航母编队数据链的应用现状,主要包括航母编队作战概念发展演进、数据链应用模式、数据链消息标准;最后,给出了航母编队数据链未来发展趋势。相关研究内容能够为航母编队数据链装备建设及不同种类数据链融合发展并成体系运用提供参考。

跳频数据链干扰对消系统射频前端设计优化

干扰对消是主动方式的干扰管理方法,干扰对消的核心思想是利用干扰源来消除干扰,针对高速跳频系统抗干扰系统采用分离式方法设计干扰对消系统,需要定制化的射频前端设计。针对高速跳频系统抗干扰系统的抗干扰抑制需求,从信号取样、射频接入、对消方式和控制接口4个方面分析跳频数据链干扰对消系统的工作流程,设计主控天线前端电路的直通单元和射频前端,结合模数转换(analog-to-digital conversion,AD)底噪和干扰信号峰均比的影响,计算噪声功率密度和噪声功率,分析射频前端参数影响跳频数据链灵敏度和干扰对消能力上限的约束条件,最后给出射频前端系统增益和信号带宽参数影响跳频数据链干扰对消系统的优化分析。

武器协同数据链发展分析

本文从外军数据链发展入手，根据网络中心战对数据链的要求，重点分析了武器协同数据链的发展历程和趋势，给出武器协同数据链的作战使用需求和特性。

基于数据链的设备缺陷管理研究与实践

文章主要针对炼化企业机电仪设备的精细化检维修管理展开研究。通过对缺陷处理全过程的深入剖析,设计了一套基于数据链的缺陷处理管理方法。该方法包括流程再造、数据链管理和问题管理三大核心模块,实现了缺陷处理过程中各类信息的完整录入、汇总、分析及展示。这些过程数据不仅为设备精细化管理提供了坚实基石,更为企业数字化转型提供了全面、准确的数据支撑,也为保障装置的稳定、可靠和高效运行注入了强大动力。

美军网络中心战的重要元素——协同数据链

主要介绍了美军网络中心战体系中的几种典型协同数据链系统,包括武器控制数据链WDL,协同交战能力数据链CEC,战术瞄准网络技术TTNT等,通过分析其发展历程和技术特点,总结了武器协同数据链的发展趋势。

国产化无人机机载数据链路系统模拟器设计

针对无人机链路系统在可靠性设计和有效性验证过程中的仿真要求,设计了一种模拟器,利用国产现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)作为主控芯片,生成虚拟航迹信息,模拟链路数据解析和通信协议转换。使用滑窗式数据处理与环形缓存相结合,实现虚拟航迹信息并行缓存与计算;通过数据流加和校验法来实现通信过程差错控制;运用并行存取数据来模拟多端口RS422机载总线通信;利用千兆以太网UDP组播方式实现模拟器与无人机地面站之间通信,并采用星型拓扑结构,由FPGA完成对系统中任务载荷设备数据轮询和调度。当数据帧长度为1200 B时,模拟器以太网传输速率947.52 Mb/s。研究成果在无人机链路系统模拟方面有一定工程化应用价值。

UAT2数据链发射机编码及调制技术

为应对低空空域飞行器数量的增加及航空产业对未来城市空中交通(UAM)飞行器的监视跟踪需求,文章对UAT2数据链发射机的编码与调制技术进行研究:搭建UAT2数据链发射机系统结构,针对UAM飞行器监视需求,提出可寻址数据上行链路通信编码及飞行器健康状况监测下行链路编码规则算法,旨在全面覆盖UAM的安全运行需求;开发一种UAT2报文的轻量高速化RS编码算法,以减少执行时间和内存占用;基于直接数字频率合成DDS技术,实现连续相位频移键控CPFSK调制,符合UAT2数据链信号要求,确保了频谱能量的集中分布。关键编码和调制技术经过测试分析与性能评估,能够有效适用于UAT2数据链发射机。

美军联合全域指挥控制中的战术数据链发展分析

介绍美国各军种在联合全域指挥控制战略思想下,对战术数据链系统开展的多样化升级与广泛融合。以美国空军、太空军的典型数据链能力建设项目为剖析对象,深入分析美军战术数据链支撑联合全域指挥控制的具体做法,梳理美军战术数据链的发展建设特点、作战支撑作用和未来发展趋势,为理解认知其联合全域指挥控制体系提供参考。

移动网络数据链网关终端访问安全性认证仿真

随着移动网络技术的快速发展,移动设备访问网关终端的频次也逐渐提高,而恶意访问则直接威胁着网关终端的数据链安全。为了解决当前访问安全性认证效果差、恶意访问识别率低等问题,提出了一种基于随机森林算法的访问安全性认证算法。算法首先对数据链进行加密,从而保障数据链的安全;其次通过设置访问安全权限限制,对访问用户进行行为约束,并对数据链的标签进行分类,从而确定数据链的安全级别;随后通过第三方交叉认证的方式保障了服务器的安全;最后通过设计基于随机森林交叉认证的算法,对不同安全级别的数据及访问用户采取针对性的安全性认证,从而达到保障数据链安全的效果。实验结果表明,所提算法在准确率上提升了6.55%,在召回率上提升了3.27%,提高了保障数据链安全的能力。

面向通协算智融合应用的数据链体系架构

基于数据链领域关键技术研究现状和发展趋势,设计了一种面向通信、协同、计算和智能(通协算智)融合应用的数据链体系架构。首先,从作战应用需求、技术融合需求2个角度深度分析了数据链架构革新升级的需求;其次,结合需求明确了架构设计时采用兼容、开放、跨层、融合、内生、柔性以及孪生的基本思路;再次,基于设计思路,从实体、逻辑和功能3个维度开展架构设计;最后,给出了架构设计过程中的关键技术应用方向。

全自动着舰对数据链系统的要求分析及发展建议

从航母舰载机全自动着舰工作流程出发,分析了在着舰阶段对数据链系统的传输带宽、时延、组网性能、通信对抗和可靠性方面的要求。在分析了外军典型着舰数据链发展的基础上,对着舰数据链提出本土化、一体化设计和网链融合方面的发展建议。