基于无线网络的舰船实时导航数据采集与传输研究

研究基于无线网络的舰船实时导航数据采集与传输,满足舰船实时导航数据传输的多样性需求。利用GPS接收机、罗兰C接收机、多普勒计程仪等导航数据采集设备,采集舰船位置信息、航行速度等实时导航数据,所采集数据利用无线局域网传输至舰船导航系统。无线局域网编码处理舰船实时导航数据与通信信道,采用信道加密方法加密编码后数据,利用压缩感知算法重构加密后数据,完成无线局域网的数据接收;数据接收的反向操作即数据发送过程,通过数据接收与发送2个过程,实现舰船实时导航数据传输。实验结果表明,该方法利用平台罗经仪有效采集舰船首向角数据,不同类型的舰船实时导航数据传输均未存在丢包情况。     

提高C~4I系统通信对抗能力探析

通信系统是C~4I系统中的一个关键环节,通信对抗已成为C~4I对抗中最为重要的部分。本文从反应速度、最佳干扰、干扰功率三个角度,通过一定的定量定性分析,探讨了提高C~4I系统通信对抗能力的某些方向和途径,供装备研制部门参考。     

舰载激光通信设备设计及试验研究

无线光通信因无电磁辐射、不易受电磁干扰等优点,是复杂电磁环境和无线电静默等场景下的重要通信保障手段。针对海面信道,采用Naboulsi模型进行参数设计及链路功率余量分析。介绍舰船长距离激光通信、动平台扫描捕获跟踪和高精度视轴稳定等关键技术及总体设计方案,将研制的舰载激光通信设备在海上进行长时间应用测试,实现了32 km,1 000 M以太网数据的稳定传输。试验表明,设备的各项性能参数符合设计要求。     

舰船通信网络信号动态变化特性数学模型

为提升复杂环境下网络信道特性的表征能力,设计描述舰船通信网络信号动态变化特性的数学模型。依据坎贝尔定理,通过节点之间的泊松点过程,构建舰船通信网络的信道模型。基于所构建的信道模型,依据Friis公式,引入直射路径的信道衰落、镜面反射路径的信道衰落,以及反射路径的信道衰落构建信道衰落模型。依据网络信号传输状态,考虑信道衰落情况,利用马尔科夫链构建信号传输距离、接收机接收功率、信号接收位置关联的二维传输模型,通过二维传输模型体现舰船通信网络信号的动态变化特性。实验结果表明,该模型能够精确表征复杂环境下的舰船通信网络信号动态变化特性,可以作为提升舰船通信网络质量的重要依据。     

串行视觉通信下舰船失真图像颜色校正方法分析

以提升串行视觉通信下的舰船图像质量为目标,研究串行视觉通信下舰船失真图像颜色校正方法。采用多线程通信技术,通过写线程、读线程以及监测线程的多线程合作,完成舰船图像的串行视觉通信。依据自适应颜色阈值,划分待传输的舰船失真图像为多个层次,针对各层次的舰船图像设置不同尺度的细节函数,依据细节函数提取舰船失真图像的颜色特征信息。依据所提取的颜色特征,划分舰船失真图像的亮区域与暗区域。利用统计特征匹配方法以及直方图匹配方法,分别完成亮区域与暗区域的颜色校正,合成完成颜色校正的暗区域与亮区域,获取舰船失真图像颜色校正结果。实验结果表明,该方法有效校正串行视觉通信下的舰船失真图像颜色,舰船失真图像的色度、饱和度、亮度改善效果明显。     

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。     

中继通信舰艇编队协同通信技术研究

海上舰艇编队作战中,通信畅通是战争胜利的可靠保证,但受限于硬件条件和功率限制,不能无限增加通信链路,通信网络一旦受到敌方靶向干扰,很容易造成通信中断,影响战场态势。通过对目前常用的几种通信组网模式的研究,提出一种适时中继的通信模型。该组网模式在不改变原通信指挥关系的情况下,较好地解决了低信噪比条件下的编队协同通信问题,一定程度上实现了通信抗干扰。通过仿真分析,验证了该方法较星型连接在低信噪比条件下的信道容量阈值有2dB的提升,系统中断概率也进一步降低。