基于5G技术的舰船通信网络系统构建

在5G通信网络下,现有舰船4G通信网络无法支持5G技术的毫米波传输,无法建立有效连接。为此,提出基于5G技术的舰船通信网络系统构建。首先,重新设计5G通信框架,在框架基础上设计5G通信硬件;结合毫米波传输特征,对数据映射过程中的感知层系数进行优化;同时,引入基于5G技术的MIMO传输方案,保证通信网络系统的稳定性。实验结果表明,设计系统能够支撑5G标准下多模数据传输标准,且传输稳定性满足实际应用标准。     

舰船远程航行中5G通信调制信号识别方法

舰船远程航行过程中的无线通信依靠海事卫星和GPRS技术,近年来,5G技术发展越来越成熟,基于5G的舰船远程通信系统开发成为一项热点。本文设计一种舰船远程航行信息交互系统,对系统的构成和关键技术环节进行研究,包括5G通信信号的调制技术、基于神经网络算法的5G调制信号识别技术等。最后,结合Simulink软件进行了舰船远程航行信息交互系统的5G通信性能测试。     

舰船通信系统中的数据交换协议设计

舰船通信系统是保证舰船设备运行各项数据实时传输的硬件基础,在通信系统设计中,传统基于CAN总线协议、TCP/IP协议的通信系统难以保证实时通信速率的稳定性,可能存在数据报文丢失、通信质量不高的问题。在物联网快速发展的背景下,舰船通信系统应积极探寻和应用更为稳定成熟的数据交换协议。本文在分析传统数据交换协议的基础上,提出基于Zigbee数据交换协议设计的舰船通信系统,经过仿真实验验证,该通信系统能够保证较为稳定的实时通信速率。     

基于Docker技术的舰船编队通信指挥决策系统设计

由于舰船编队通信中存在信号紊乱造成传统舰船编队通信指挥决策系统工作效率较低、方案选择误差系数较高,为此设计基于Docker技术的舰船编队通信指挥决策系统。选定舰船编队通信指挥决策系统设计原理,在原理基础上设计舰船编队通信指挥决策系统框架,利用框架特征设计通信指挥决策系统数据库,实现通信指挥决策功能,完成通信指挥决策系统设计。模拟实验可以看出,基于Docker技术的舰船编队通信指挥决策系统与传统方法相比,决策工作效率提升了16%,方案选择误差系数减少15%。     

视频通信技术舰船航行异常监控系统

传统的舰船航行异常监控系统以数字信息传递,不能精准地传递图像信息,难以在短时间内确定舰船航行异常行为。为了解决这一问题,基于视频通信技术设计了一种新的舰船航行异常监控系统,信号变送器、工控机、舰船PLC、网络中心服务器等组成舰船航行异常监控系统总体架构,应用传感器、传感器和电路接口构建信号变送器,选用ISP-521型号舰船工控机,以西门子L-460型号PLC控制器作为PLC的整体运行基础,通过逻辑指令、组织关系、信息验证实现软件工作。实验结果表明,基于视频通信技术的舰船航行异常监控系统通过图像传递能够在短时间发现舰船航行异常。     

PLC技术舰船数据实时通信系统设计

传统舰船数据实时通信系统在完成船舶数据实时通信过程中,需要多组数据交互设备协同完成。受到不同设备协议损耗的影响,实时通信质量很不稳定。结合PLC技术特点,提出PLC技术的舰船数据实时通信系统设计。通过PLC技术整合创建数据实时通信硬件的集成模组,根据设计硬件对通信协议接口进行设计;对接口数据进行定位策略的定义计算,从而完成整套系统设计。通过仿真实验对设计系统的数据实时通信效果进行对比验证,证明设计系统较传统通信系统,具有数据实时通信稳定性好,通信质量高的特点。     

舰船通信网络的主动防御技术研究

针对传统舰船通信网络防御模型数据加密性较差的问题,设计新型舰船通信网络的主动防御技术模型。通过风暴通信数据截获、精准捕获参数计算2个步骤,完成舰船通信网络的入侵因子获取。在此基础上,通过防御特征路径长度确定、通信网络效率计算、防御流程完善3个步骤,完成新型模型的搭建,实现舰船通信网络的主动防御技术研究。对比实验结果表明,与传统防御模型相比,应用新型舰船通信网络的主动防御技术模型后,网络自身稳定性得到大幅提升、加密传输时长明显缩短,数据加密性较差问题得到有效解决。     

基于软交换技术的舰船语音通信系统设计分析

为解决传统舰船语音通信系统的缺点,更好地融合舰船的多个网络,引入下一代网络技术——软交换技术,设计构建舰船语音通信系统,分析研究舰船语音通信系统体系结构、接入设备方案等关键技术,探讨将传统话音业务与传统数据业务合二为一,实现低成本的IP话音和IP数据服务的方案。     

舰船远程通信信号的定位算法研究与仿真

舰船通信过程中对信号源进行通信定位,能够准确捕捉舰船所在位置。传统远程通信信号的定位算法无法进行高精度的定位,同时舰船运行速率会影响通信定位质量,针对上述问题,提出舰船远程通信信号的定位算法。在传统信号定位算法基础上进行加权处理,优化测距误差自校正流程,降低行速率对通讯定位的影响,增设自校正定位计算,加强定位计算质量。实验数据表明,提出的通信信号定位算法能够对舰船进行高精度的信号定位。     

舰船通信系统5G网络多维度安全状态感知技术

为了解决单一信息源带来的网络安全状态感知误差高的问题,研究舰船通信系统5G网络多维度安全状态感知技术。构建舰船通信系统5G网络多维度安全状态感知框架,通过多源网络安全状态信息采集单元获取5G网络安全状态信息,融合处理单元利用层次量化评估方法对其作标准化等处理后,获得5G网络安全态势样本数据集,将其作为基于Att-GRU的5G网络安全状态感知模型的输入,利用鲸鱼优化算法实现模型参数的寻优,输出为5G网络安全态势预测结果,依据预测结果与实际结果的差值计算5G网络健康度,通过还原单元对预测结果作累减反归处理,获得5G网络安全态势值,并与设置阈值作对比,实现舰船通信系统5G网络的多维度安全状态感知。实验结果表明：该技术可实现5G网络安全状态感知,神经元个数为35、批处理规模为1.2时,5G网络安全状态感知模型性能最优;5G网络安全态势预测的平均适应度与最优适应度相贴近。     

海上舰船加密通信系统设计

对舰船机密信息进行加密能够有效保证船舶信息安全,但在实际加密过程中,传统舰船加密通信系统不但运行效率低,加密后的数据完整性也不能得到保证。针对上述问题,设计一个新型的海上舰船加密通信系统。首先确定系统设计目标,然后根据该目标完成系统总体框架的构建,最后在此基础上,完成系统软硬件设计。结果表明:与传统舰船加密通信系统相比,利用新型海上舰船加密通信系统对132 GB信息进行加密并传输,平均仅花费4.41 s,系统运行效率得到提高。此外,系统完整性也得到提高,提高了20%,极大地保护了信息的安全性。     

多舰船通信中的抗干扰技术研究

传统多舰船通信中抗干扰技术,使用频率跳闪以及多导位数据技术进行抗干扰,但由于多舰船通信设备已经具备低频化,因此传统抗干扰技术已经无法适用,为此提出多舰船通信中的抗干扰技术。设计瞄准式定向过程对多舰船进行低频数据抗干扰定位,使用阻塞式抗干扰对定位舰船进行优先频率覆盖抗干扰。采用自适应非线性预测滤波对多舰船低频波段进行过滤,计算出通信要频,使用纠错编码完成通信抗干扰。实验数据表明,设计的抗干扰技术能够进行多舰船的低频抗干扰。     

基于区域链技术的舰船通信信息风险分析

舰船通信信息量级的增加,提升了通信信息的风险概率,威胁舰船的稳定运行与作战能力的发挥,进而降低海上作战的性能,提出基于区域链技术的舰船通信信息风险分析研究。深入分析舰船通信信息风险影响因素,以此为基础,采用区域链技术将通信信息存储为链式信息结构,选取适当的通信信息风险评估指标,利用灰色综合评价方法精确地评估通信信息的风险程度,即可实现舰船通信信息的风险分析。实验数据显示:在不同大小通信信息文件背景下,应用提出方法获得的风险评估结果与实际情况相符合,充分证实了提出方法的可行性,能够为舰船提供更优质的通信环境。     

基于软件无线电的舰船通信系统硬件平台

针对目前舰船通信系统电台种类繁多、结构庞大、操作复杂、兼容性差等诸多弊端,文章首次提出一种基于软件无线电的舰船通信系统硬件平台,该系统能够满足短波、超短波以及卫星导航定位等通信业务,是现阶段能够实现的一种最优、最灵活的舰船通信系统,而且还可以兼容未来新体制的通信业务。因此该方案具有非常好的应用前景,可以彻底改变目前的舰船通信体系结构。     

CAN总线导航系统的舰船通信方法研究

舰船导航系统需要与多种系统通信,信息较多,传统的舰船通信方法在通讯过程中,常出现信息发送失败现象。为解决这一问题,设计一种CAN总线导航系统的舰船通信方法。首先计算一次信息发送成功的周期,然后计算舰船通信信道利用率,最后通过信息初始化、信息监控、信息接收和信息转发4个方面制定了舰船通信协议,提高舰船通信的可靠性,以此完成了舰船通信方法的设计。实验对比结果表明,此次设计的CAN总线导航系统的舰船通信方法比传统方法信息发送失败的数量少,说明此次设计方法能够减少信息发送失败现象,提高舰船通信的可靠性。     

云计算环境下可重构的舰船通信数据传输研究

为提升航行过程中,相邻两舰船间通信数据传输质量,设计云计算环境下,可重构舰船通信数据传输模型。通过云总线协议分层、云环境拓扑结构搭建,完成云计算环境的搭建。通过舰船通信数据传输流程研究、可重构光纤通信传输研究、可重构舰船通信数据传输总线结构研究,完成基于云计算环境,可重构舰船通信数据传输模型的搭建。模拟模型使用环境,设计对比实验结果表明,应用新型模型后,相邻两舰船间数据传输速率提升,传输等待响应时间缩短,大大提升通信数据传输质量。     

舰船通信系统终端软件的漏洞智能检测方法

传统舰船通信系统终端软件漏洞检测方法在实际应用过程中存在多样性漏洞特征检测自适应性差,导致全局漏洞检测精准度降低的问题。因此,结合当下通信系统的信息即时性与交互实时性特点,提出舰船通信系统终端软件的漏洞智能检测方法研究。根据船舶通信系统终端软件即时交互协议特点,对其协议进行即时协议漏洞分析;根据分析结果对其进行漏洞数据进行多属性特征模糊定位;通过粒子群算法对多属性类别漏洞进行精准定位,并在此计算过程中优化漏洞检测阈值的适应范围。通过实验数据对比结果表明:提出的漏洞检测方法,能够适应多种类型的漏洞识别,且识别精准度较传统方法提升46.18%。     

XML技术在舰船通信控制管理中的应用研究

随着舰船通信系统的飞速发展,传统的通信控制管理协议已不能满足当前的需求。该文讨论了XML协议在舰船通信控制管理中的应用,并给出了基于XML的通信控制管理方案。     

舰船通信系统预测与健康管理技术研究

本文综述了PHM技术的特点和工作原理,并结合舰船通信系统特点,讨论了PHM应具备的功能,并对PHM技术涉及到的关键技术进行了简要的介绍,最后展望了该技术在舰船通信系统中的应用前景。     

船舶通信系统抗电磁损伤理论及评估模型研究

在现代海上军事战争中,电子战与信息战是重要的组成部分,现代各国海军均装备了集成化程度很高的通信系统,具有自动化、信息化等特征。高功率的电磁微波武器不仅具有成本低的优点,其对舰船通信的破坏能力也很强,因此,世界各国投入大量精力一方面研发大功率的电磁微波武器,另一方面不断提升舰船通信系统的安全性和稳定性,防止舰船通信系统受到电磁武器的破坏。本文介绍了舰载通信系统的结构原理,系统的研究了高功率电磁武器对舰船通信系统的损伤理论,并建立了船舶通信系统的电磁损伤评估模型,对提升舰船通信系统的抗电磁干扰能力有一定指导作用。