超視距目標指示系統(tǒng)及其戰(zhàn)術數(shù)據(jù)鏈體系結構研究.pdf

1、在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，高度靈活和可靠的戰(zhàn)術通信是保障有效指揮和控制的關鍵，本文以戰(zhàn)術數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)為應用背景，研究適合超視距目標指示系統(tǒng)的戰(zhàn)術數(shù)據(jù)鏈的網(wǎng)絡體系結構。
　　超視距目標（OverTheHorizonTarget簡稱OTHT）是指相對于雷達視距以外的目標。目標指示方法是超視距目標指示系統(tǒng)的主要技術指標之一。本文首先對超視距目標指示系統(tǒng)及其指示方法進行了研究，主要介紹了基于雷達的超視距目標指示方法，基于時差信息的超視距目標指示方法和空

2、中超視距目標的三維無源指示方法。分析了基于雷達的超視距目標指示方法的誤差來源及解決方法，對基于時差信息和空中超視距目標的三維無源指示方法進行了研究和仿真分析。
　　戰(zhàn)術數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)是超視距目標指示系統(tǒng)正常工作的前提和保障，它要完成超視距目標戰(zhàn)術數(shù)據(jù)的實時準確傳輸。戰(zhàn)術數(shù)據(jù)鏈的結構形式對整個系統(tǒng)的性能起到至關重要的作用。傳統(tǒng)的戰(zhàn)術數(shù)據(jù)鏈采用集中式體系結構，本文首先對傳統(tǒng)的集中式體系結構進行了詳細的分析，這種集中式的戰(zhàn)術數(shù)據(jù)鏈在網(wǎng)絡的抗

3、毀性、抗干擾性等方面都難以適應現(xiàn)代戰(zhàn)爭的要求。采用分布式體系結構已經(jīng)成為建設戰(zhàn)術數(shù)據(jù)鏈的主要發(fā)展方向，重點介紹了分級分布式體系結構及其特點，該結構具有擴充性好、抗毀性強、組網(wǎng)靈活等特點，考慮了節(jié)點單元的不同的處理能力，更加適合于用于指揮控制系統(tǒng)的戰(zhàn)術數(shù)據(jù)鏈。
　　然后，介紹了具體的分級分布式體系結構的組網(wǎng)方法。在對現(xiàn)有的三種分簇法進行研究的基礎上，分析了各自的優(yōu)缺點，并提出一種基于可信度的分簇算法。該算法綜合考慮節(jié)點的可信度、安全

4、性及網(wǎng)絡結構的穩(wěn)定性等多方面因素，使得網(wǎng)絡穩(wěn)定性增加，避免網(wǎng)絡的瓶頸效應。仿真結果表明，基于可信度的分簇算法的性能優(yōu)于其他三種分簇算法。在此基礎上提出一種網(wǎng)關節(jié)點的選舉算法，能夠大大降低簇間信息的轉發(fā)率，提高網(wǎng)絡的通信鏈路利用效率，在各級網(wǎng)絡上，應用該分簇算法，形成分級分布式的指揮控制系統(tǒng)體系結構。
　　其次，本文介紹了形成分級分布式體系結構的具體方法。對于典型的最小ID分簇算法和最高節(jié)點度分簇算法進行了介紹，分析了它們的優(yōu)缺點，

5、并指出了它們應用于指揮控制系統(tǒng)的不足之處。提出了一種新型的按需加權分簇算法，綜合考慮節(jié)點的處理能力、節(jié)點度和節(jié)點的移動性等多方面因素來計算節(jié)點的權值，并且為了提高網(wǎng)絡體系結構的穩(wěn)定性，減少計算和通信開銷，采用按需策略來完成簇結構的維護。利用仿真實驗對三種分簇算法進行了比較，仿真結果表明，按需加權分簇算法的性能優(yōu)于另外兩種分簇算法。通過在網(wǎng)絡的各級上應用分簇算法，形成分級分布式體系結構。
　　最后，對網(wǎng)絡的抗毀性能進行分析，得到一種

6、網(wǎng)絡抗毀性能的度量，并提出相應的網(wǎng)絡拓撲結構的優(yōu)化控制算法。仿真結果表明，采用了優(yōu)化控制算法之后，網(wǎng)絡的動態(tài)拓撲結構更加均勻，可靠性、抗毀性都有一定程度的提高，進而改善了整個指揮控制系統(tǒng)網(wǎng)絡的性能。采用基于節(jié)點的網(wǎng)絡抗毀性評價方法對于網(wǎng)絡的抗毀性進行了分析，提出了一種網(wǎng)絡拓撲結構的優(yōu)化控制算法，并對于這種算法進行了仿真。仿真結果表明，從網(wǎng)絡抗毀性的角度考慮，采用這種優(yōu)化控制算法后，網(wǎng)絡的拓撲結構得到了優(yōu)化，并且還可以降低各節(jié)點的發(fā)送功率