协同作战信息系统（CEIS）关键算法研究

论文摘要

近年来,协同作战能力(CEC)已经成为现代战争中提高对空防御作战效能的重要方法。本文研究CEC的一种具体实现,即协同作战信息系统(CEIS),它是一种集通信、探测和制导于一体的综合性信息网络。本文重点研究协同作战信息系统(CEIS)的网络管理策略以及协同探测任务的路由和MAC算法。首先介绍协同作战的概念和CEIS系统构成,分析其初始化和网络的动态管理策略。然后分析协同探测任务的要求,并以当前的网络技术为基础,在组播树算法和空分TDMA(STDMA)算法的基础上,提出并实现了针对协同探测任务的TDMA时隙分配算法,分析了上述算法与协同探测任务的兼容性。最后使用Matlab语言实现了所提出的资源分配算法,建立了CEIS的典型场景,分析了算法在不同场景下的性能。研究结果为CEIS系统的设计提供了依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 CEC 和CEIS 系统介绍
• 1.3 主要技术问题
• 1.4 本章小结及章节安排
• 第二章 CEIS 网络设计方案
• 2.1 CEIS 网络技术指标
• 2.2 结点的设备组成和各层功能划分
• 2.3 CEIS 网络的业务类型
• 2.3.1 协同探测业务
• 2.3.2 协同制导业务
• 2.3.3 网管业务
• 2.4 CEIS 网络管理设计思路
• 2.5 CEIS 网络的工作过程
• 2.6 CEIS 网络初始化
• 2.6.1 邻居发现
• 2.6.2 网络初始化方案
• 2.6.3 发射波束宽度对网络初始化的影响
• 2.7 拓扑更新策略
• 2.8 结点的入网与退网
• 第三章 协同探测任务的路由和组播算法
• 3.1 组播路由算法
• 3.2 最短路径树算法及分析
• 3.3 PRIM 最小代价生成树算法
• 3.4 STEINER 组播树算法
• 3.5 STEINER 组播树算法举例
• 3.6 组播树算法分析
• 第四章 使用定向天线的STDMA 算法研究
• 4.1 动态STDMA 协议
• 4.1.1 STDMA 协议概述
• 4.1.2 TDMA 算法分类
• 4.1.3 定向天线与时隙复用
• 4.2 基于结点分配与基于链路分配
• 4.3 链路优先级的计算
• 4.4 并行链路需要满足的条件
• 4.5 STDMA 算法及分析
• 4.6 STDMA 算法举例
• 4.7 STDMA 算法中存在的问题和改进研究
• 4.8 STDMA-ME 算法
• 4.9 STDMA-GT 算法
• 4.10 算法实例
• 4.11 时隙分配算法的探讨
• 第五章 场景设计及仿真
• 5.1 仿真场景描述
• 5.2 协同探测任务相关算法仿真和性能分析
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 在读期间研究成果