区域封锁子弹药快速入网及协同探测技术研究

发布时间：2020-08-24 21:21

【摘要】：区域封锁子弹药的网络化使子弹药节点既具有收集区域信息的作用,又有执行战术任务的能力,具有较好的应用前景。在该研究领域中,孤立节点快速入网及目标探测技术是两项关键性的技术,仍有部分问题需要进一步研究解决。本文的研究工作主要围绕这两个技术进行展开。基于网络化区域封锁子弹药的应用背景,考虑到环境条件恶劣或战术需求,网络中父节点丢失,产生大量孤立节点的情况。针对孤立节点快速重新入网的问题,本文从孤立节点产生的原因出发,分析现有入网机制所存在的问题,重点分析其中耗时部分,提出一种入网机制改进策略。该策略主要通过缩短信道扫描时间、省略孤立状态判断、优化传感器网络地址空间,进而达到缩短孤立节点入网时间的目的。数值仿真和试验结果显示,在节点饱和度较低时,孤立节点能节省2.1s的入网时间,在节点饱和度达到80%以上时,传感器网络的优化对缩减孤立节点入网时间起到一定作用。目标探测技术是区域封锁子弹药实战应用的基础,对精准打击等战术实现起着决定性的作用。为此,本文设计了一种适用于区域封锁子弹药应用背景的多传感器节点协同目标探测算法。通过分析经典的奈曼-皮尔逊(N-P)最优融合准则,在其基础上,考虑单节点恒定门限值无法过滤环境干扰噪音对目标探测准确性的影响,引入适用于嵌入式平台的单节点自适应阈值迭代算法,从而达到目标探测算法对环境噪声的鲁棒性设计。数值仿真和试验结果显示,从单个节点的探测性能考虑,该算法能有效抑制单节点目标探测虚警率。从系统总体性能考虑,该算法对于提高系统目标探测性能具有一定的作用。
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：E932
【图文】：

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封锁子弹药通信系统自动调节，通过将缺口临近子弹药节点自动弹跳到遭到破坏的缺口逡逑区域，重构网络通信系统，并通过不断的跳动，使子弹药节点分布均匀，以实现子弹药逡逑节点自愈效果。如图１．１所示。逡逑ａ）逡逑Ｌ邋：逦—邋一逦幽ｓｒ．邋ｉｌ—逦：：逡逑＼邋Ｍｉｌ邋ｉｎ＇ＩＩＩ＇邋ＩＩ邋１邋＾ｌｉｌｊＭＭｉｌ＾Ｍｉａｉｌｎｉｌｉｉｉｉ逡逑ｂ）逡逑图１．１机动智能地雷样机和自愈式区域封锁子弹药系统示意图逡逑图１．１中，ａ）是两种智能地雷，他们是在传统地雷基础上开发了智能移动功能，使逡逑其拥有一定的跳动能力。ｂ）是自愈式区域封锁子弹药网络系统遭到破坏时，自动修复逡逑的过程。自愈式区域封锁子弹药网络系统，通过区域内子弹药节点自身的信息交流以及逡逑跳动能力，及时修复以被破坏的封锁区域，这样可以大大抵消敌方的排雷威胁，提高了逡逑区域封锁性能和打击能力，并有效阻止敌方行动。逡逑２、ＸＭ１１００邋“蝎子”区域封锁子弹药系统逡逑ＸＭ１１００邋“蝎子”区域封锁子弹药系统是美国通过添加网络通信系统，改进现有的逡逑Ｍ９３广域区域封锁子弹药而来。其作战系统如图１．２所示：逡逑４逦ｔ逡逑３逡逑

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是现代区域封锁子弹药研宄标杆。逡逑３、猛禽作战前哨系统［３］逡逑图１．３猛禽作战前哨系统逡逑猛禽作战前哨系统如图１．３，是美国在２００１年启动研发的一种区域封锁子弹药网络逡逑系统。主要目的是能够探测敌方目标，收集战场前沿信息，并通过无线通信网络技术将逡逑收集到的相关信息传送到指挥中心。以达到及时对敌方进行打击、封锁等作用。整个系逡逑统包括四大部分：目标探测识别部分、通信网络部分、弹药部分、指挥控制部分。将猛逡逑禽作战系统节点通过飞机布撒到战场前线，由终端节点通过目标探测识别部分对敌方进逡逑４逡逑

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对敌方造成集体毁伤。２、捕捉、探测敌方目标。３、收集、预处理战场环境信息。４、逡逑具有网络通信功能。５、便于军事人员控制等。相对应的网络化区域封锁子弹药系统如逡逑图２．１所示。逡逑通讯卫星逡逑Ｘ邋0逦0逦ｊ＼邋网关逦＼逡逑Ｉ逦＾邋）逦％逡逑目标声源逦Ｖ逦Ｊ逦控制中心逡逑子弹药节点逡逑抛撒区域逡逑图２．１区域封锁子弹药系统架构逡逑当大规模子弹药节点由人工或者飞机布撒到目标区域后，子弹药节点先自行进行互逡逑相通讯组网，这是所有应用功能的前提。在网络通信系统组建完毕后，子弹药节点开启逡逑目标探测功能，整个区域封锁子弹药系统进入战场警戒状态。当节点探测到有敌方目标逡逑入侵时，立即唤醒中央处理系统，进行数据预处理并作出应急反应。同时，经数据路由逡逑系统将战场信息传送到战斗指挥部。战斗指挥部通过相关指令来控制整个区域封锁子弹逡逑药或者引导其他武器进行指引性打击。逡逑１０逡逑

【参考文献】