NEW DYNAMIC SLOT ASSIGNMENT SCHEME OF SELF-ORGANIZED TDMA VHF DATA LINK

According to the analysis of the very high frequency (VHF) self organized time division multiple access (S TDMA) aviation data link, a new dynamic slot assignment scheme is proposed in this paper, which adopts variable data frame structure and can eliminate the effect of the idle slot on message delay. By using queue theory, the analysis models of the new scheme and previous scheme are presented, and the performance of message delay and that of system throughput are analyzed under two schemes. The simulation results show that the new scheme has a better performance than the previous one in the message delay and system throughput.

基于SIMULINK的空空导弹无线电修正通道仿真

中远程空对空导弹中制导阶段通常采用惯导+指令制导复合制导方式。在某型空对空导弹研制中,要在不同攻击弹道的情况下对无线电数据链路的传输情况进行仿真,以分析导弹无线电修正通道的工作效能,确定改进方案,计算导弹的最大攻击距离。本文基于S imu link建立了导弹、载机和目标三者空中运动平台,并在此平台中建立了无线电修正通道数据链路。最后,给出了无线电修正通道数据链路中导弹的无线电数据链路与载机-导弹距离、导弹姿态角和导弹弹道之间的关系的数字仿真结果。

美军Link-16数据链在近距空中支援作战中应用研究

近距空中支援作战在现代战争中的地位日益凸显,通过战术数据链网络为CAS任务提供高效的战场态势、指挥引导、空地协同等信息交互能力,能够缩短CAS任务从发起到打击所需时间、提高打击精度和效率,成为美军发展的重点的方向。本文以Link-16战术数据链为切入点,结合近距空中支援作战流程,对美军CAS作战中Link-16数据链的组网应用和信息交互进行研究。

空地一体遥感技术在轨道交通安全保护区巡查中的应用

随着城市轨道交通建设的不断发展,轨道交通沿线安全保护区巡查工作的范围越来越大,内容越来越多,区域内的情况越来越复杂。针对存在的问题,本文构建了一套空地一体的遥感综合监测体系,在巡查工作中引入航空摄影测量、低空无人机监测、车载全景扫描、定点实时监控等多种遥感监测技术及DSM差分计算、深度学习智能识别等多种数据处理技术,并以上海为例开展应用实践。结果表明,本文方法具有可行性,对建立全覆盖、高频次、智能化的巡查模式有参考借鉴价值。

协同空地数据的城市森林冠层结构预测物种多样性潜势研究——以哈尔滨市为例

本研究基于“空地”数据联岛的城市森林结构多样性监测技术,准确估算了林分尺度结构多样性参数,量化了森林高度、覆盖与开放度、外部与内部异质性特征,探讨了其对物种多样性的预测能力。结果表明:①覆盖与开放度、内部和外部异质性特征对物种多样性具有较高的预测能力(0.07<R^(2)<0.47);②结合所有结构多样性指标的模型对物种丰富度的预测能力更优(R^(2)=0.58,ΔAIC=0),仅包括覆盖与开放度指标的模型对香浓多样性指数(Shannonwiener)的预测能力更优(R^(2)=0.40,ΔAIC=0),仅包括外部异质性指标的模型对辛普森指数(Simpson)的预测能力更优(R^(2)=0.49,ΔAIC=0);③不同物种丰富度水平显著影响结构多样性参数与Shannon-wiener和Simpson的动态相关程度与相关关系,结构多样性特征联合调优的参数组合(GFP+VCI+Entropy)对预测物种多样性具有较好的潜力(0.48<R^(2)<0.56)。研究基于结构多样性空地监测推进森林生态系统正向演替的知识决策,为有效提升城市森林物种多样性提供科学依据。

基于信道建模的多层星地融合数据分配策略

为了解决空天地一体化网络中面临的星地链路切换效率低、数据分配不均、数据传输中断率高等问题,针对多层卫星架构的星地融合数据传输场景,提出了一种基于信道建模的多层星地融合数据分配策略。该策略考虑星地距离、自由空间路径损失、信道增益、剩余服务时间等因素,基于香农信道容量理论,构建信道模型感知的低地球轨道卫星服务能力量化模型,从而生成数据分配策略。考虑数据传输中断风险,依托数据交互历史信息,通过可靠性确认机制动态调整数据分配策略,以提升数据传输效率,实现中断避免的星地链路无缝切换。仿真结果表明,所提策略在投递率、平均投递时延与中断率方面均优于其他基准算法。

核电厂及周边辐射环境航空监测空地比对方法研究

核电厂辐射环境航空监测中进行空地比对是验证航测数据质量好坏的重要手段和方法,本次采用面积网格法,在研究区内的第四系沉积物区、基岩地层区和偏离测线及海陆交汇区域,选取多个监测点位开展空地比对分析,研究地面测量方法的有效性及位置选择的合理性。结果显示:第四系沉积物区监测比对点相对偏差在-8.8%~9.7%之间,基岩地层区监测比对点相对偏差在-9.1%~15.8%之间,偏离测线和海陆交汇区域比对点相对偏差在3.0%~44.3%之间。研究表明:面积网格法在辐射环境航空监测的空地比对研究工作中具有较好的应用性;在第四系沉积物区、基岩地层区域开展空地比对研究效果较好,可作为辐射环境航空监测空地比对地面选点的依据;受较多因素影响,偏离测线和海陆交汇区域比对效果较差,后续开展相关空地比对工作要重点研究和考虑。本次研究可为核设施辐射环境航空监测技术研究提供参考思路,也可为准确分析核设施及周边辐射环境变化趋势、核素迁移规律、核事故应急响应提供基础数据研究分析方法。

空海一体化协同防空作战样式设计

海上舰艇编队作为海战场的主力军,受单舰雷达视距、敌电磁干扰等影响,当遭遇敌方超低空反舰导弹饱和攻击时,其防空作战面临很大压力,针对这个问题,提出利用无人机、战斗机和预警机等空中平台,以及战术数据链、天基数据链和武器协同数据链等数据链,构建空海一体化协同防空的作战样式,以提高防空武器作用距离并能有效应对战场复杂电磁环境,实现舰艇编队“尽远发现,尽远拦截”的目的。

基于空地数据链的飞机状态监控系统的实现

飞机状态监控系统 (ACMS)通过得到机载设备的各种参数实现对飞机状态的监控。对比其它各种监控方式 ,采用空地数据链方式将机载设备与地面处理系统结合起来 ,实现了对飞机的实时跟踪和在线监控。同时 ,通过对航空公司繁杂机队和报告协议的分析 ,合理设计了地面处理系统 。

地空数据链中的时隙分配算法

时隙分配技术是地空数据链中的一项关键技术,通过它可以提高系统的通信效率。本文针对地空数据链的特点,提出了一种新的时隙分配算法——二叉树块内均分法,以提高移动用户时隙分配的有效性。该算法具有方便的管理模式、良好的时隙间隔均匀性、简单的时隙表示形式等优点。

基于FDM-TDM的V/UHF地空战术数据链研究

目前的V/UHF地空战术数据链主要以固定时隙分配模式工作,存在着用户容量与信息刷新速率之间的矛盾。针对这一问题,结合新一代地空战术数据链的需求,通过分析空中态势信息和指挥引导信息的传输和要求,提出了一种基于FDM-TDM的V/UHF地空战术数据链传输方案,该方案在保证较高信息刷新速率情况下,可使指挥引导飞机容量增加5倍以上。

VHF／UHF空地数据链系统越区切换设计

在研究空地数据链系统的基础上,设计了一个简单适用的越区切换算法,并对算法进行仿真,证明该算法可保证系统连续有效地工作。

小型无人机空地无线激光通信的应用研究

设计了一种适用于小型无人机的空地无线激光通信系统,提出了详细的系统设计方案。采用小型旋翼无人机平台,系统实现了6.7km通信距离、1.25Gb/s通信速率下稳定的信号传输,并通过外场试验对信号传输的质量进行了测试、分析。

实时飞行再现转台的建模与解耦

利用地空数据链的飞行数据再现技术,可以实时了解飞机的姿态等相关信息。针对现有计算机模拟再现技术的局限,设计了基于飞行数据的微型仿真转台,以实物仿真的形式真实地再现飞行器姿态。对于影响仿真转台精度的耦合因素,笔者在对转台框架间的动力学耦合问题分析的基础上,给出了该飞行仿真转台动力学方程,同时应用逆系统理论,对转台模型进行了解耦,为转台的优化设计和精确在线控制提供了基础。运用Matlab仿真工具箱对转台系统进行了系统仿真,结果表明本文方法解耦后的框架间耦合影响较小。

甚高频空地数据链的通信链接控制模式分析

通信链接控制模式与甚高频 ( VHF)空地数据链的性能、系统容量和系统冗余度密切相关 ,采用嵌入式马尔可夫模型 ,详细分析了目前正在使用的两种典型的通信链接控制模式对空地数据链性能的影响 ,进行了计算机仿真 ,对分析结果进行了比较研究 ,并以此提出一种有效的新型通信链接控制模式。

复合制导导引头开机截获概率估算

针对复合制导体制防空导弹中末交接班问题,提出一种导引头开机截获概率估算新方法。首先,分析了影响导引头开机截获概率的主要误差源,并根据其作用机理对误差源进行了分类,然后利用等效转换方法将各误差统一转化为导弹位置散布和偏差,在此基础上推导了导引头开机截获概率计算模型和简化模型。最后,给出各误差近似计算公式和一条典型弹道的导引头开机截获概率计算结果,将计算结果与蒙特卡罗仿真结果进行了比较。该方法适用于导引头开机截获概率工程估算、分析各种误差对导引头开机截获概率的影响等工程设计问题。

民航甚高频地空数据链地面站优化设计

现有民航甚高频地空数据链通信系统数据源面向用户封闭、无法二次开发,难以满足大飞机研制阶段的验证测试要求。通过分析现有民航甚高频地空数据链的报文处理流程,对地空数据链地面站系统功能进行划分。以满足地空通信协议规范和用户需求为出发点,提出了甚高频地空数据链的优化思想,总结了所需解决的三个问题:算法复杂度评估、硬件数据交互实现、数据管理。文中着重对地面站系统中的解调算法和数据交互方案进行评估,最后给出了优化设计方案。

基于层次分析法的短波地空网链路优选算法

针对短波网中影响链路质量的因素多、优选链路准确度小等问题,提出一种基于层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)的短波地空网链路优选算法。该算法综合考虑影响链路质量的信噪比、接收端场强中值、链路可靠度和时延等因素,构造数学模型进行链路排序,为通信双方选择一条性能最优的链路。联合OPNET网络协议仿真软件和ITS短波信道仿真软件,搭建短波地空网链路优选仿真场景,采用离线静态联合的思想对AHP链路优选算法进行仿真,结果表明:优选短波站的网络仿真结果和理论计算结果的一致性验证了算法的合理性,接收率和吞吐量的提高验证了算法的有效性。

地空协同传输理论与方法

该研究针对我国中长期科技发展规划对大型飞机的重大战略需求,研究飞行器在复杂条件下进近可视导航所需的空地通信网络基础科学问题。根据飞行器在不同飞行阶段的运动特点及对通信的需求差异,该研究从两个方面展开研究:巡航区飞行器的混合式地空蜂窝网络;进近飞行器可靠通信的机场终端区无线mesh网络。重点研究了网络的基本组成和实现机理,并进行大规模的试验和验证;为可视导航技术创新提供基础理论支持。在混合式地空蜂窝网络架构中,空中飞行器组成自组织网络,地面VHF基站与区域管制中心联网,整合所有导航、管制及服务相关信息。飞行器可与地面VHF基站通信,获取所有与安全飞行相关的信息,并及时向地面提供自身的飞行数据;飞行器之间可自由通信,保证周围态势信息的及时获取,缩小安全间隔,减少基站通信负荷。为建立具有可扩展、可重构特性的空地协同传输体系,该研究围绕该混合式地空蜂窝网络架构,该研究着重研究了网络系统容量分析方法及异构网络下多域协同编码技术,提出网络系统容量分析方法。优化空地数据链网络结构,获得较高传输可靠性和较强复用能力,提高系统容量。另一方面,在全天候、高交通密度和各种复杂的机场建筑布局情况下,保证飞行器和地面车辆在机场的安全、有序及快速运行是机场运行的重要目标,也是提高机场对飞行器架次的处理能力、效率及安全的先决条件。因此,该研究在机场表面建立的无线mesh网络利用运行在场面上的飞行器、车辆、地勤人员及场面设备等作为通信节点,并在跑道周边布设传感器节点等,旨在快速、准确地传输塔台对飞行器、车辆和地面人员的指挥调度信息。利于实现安全、高效、高速、有序的民航航站空侧交通管理工作,在全天候条件下能够对航站交通进行科学的管理。由于机场终端区存在各种复杂的机场建筑,使得机场表面无线通信受多径效应干扰严重,因此,该研究采用协作通信技术,利用场面塔台和目标节点间的空闲节点进行信号的中继转发,有效提高传输的可靠性。同时,为满足突发事件报告对传输实时性的要求,提出了基于虚拟Agent的事件报告传输机制,有效减小传输时延。

贝叶斯网络在战术态势评估中的应用

首先提出了一种新的战术态势评估的定义,即战术态势评估是对特定战场环境中敌方、我方、中立方所具有的各种战斗力要素的当前状态的描述和未来发展趋势的预测。接着介绍了空-地战中红方飞机与蓝方导弹阵地的对抗场景,在此基础上建立了红方飞行员通过机载电子装备的状态判断蓝方高射武器的型号和状态的贝叶斯网络,然后运用所建立的网络动态演示了在空-地战中态势评估的内容和结果,最后讨论了在战术态势评估中运用贝叶斯网络的若干问题。