单兵轨迹分析系统的研究与实现

作     者：邢旻罡 

作者单位：电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘强

授予年度：2019年

学科分类：082604[工学-军事化学与烟火技术] 08[工学] 0826[工学-兵器科学与技术] 

主      题：单兵 轨迹追踪 轨迹压缩 轨迹信息提取 密码学 

摘      要：在当今这个信息化时代,军事作战方式也不断地向信息化发展。随之大力发展的雷达遥感,精确制导等技术,不仅在军事对抗中具有重要作用,也大大推进了民用通信的发展。而随着大数据时代的到来,数据处理的速度越来越高,各类终端逐渐集成化小型化,无线传感网络等物联网技术飞速发展。为了使得军事演习时作战单位的行为动作更加精准,指挥官的军事决策更加合理,在军事演习中加入信息化元素非常重要。因此本文将根据这一要求设计了一个单兵轨迹分析平台。本文先对单兵轨迹分析系统的功能和性能需求进行了分析,并确定了该系统与普通轨迹收集系统的区别。将整个单兵轨迹分析系统分为了单兵终端、轨迹分析服务器、轨迹分析平台终端三个主要部分。其次根据系统需求,对硬件芯片以及模块进行对比选型。对单兵终端嵌入式软件的定位功能、通信功能、传输功能、文件记录功能、安全系统进行了设计,然后根据设计思路实现了单兵终端的硬件和嵌入式软件。然后对单兵轨迹分析系统的软件层进行设计,对单兵轨迹服务器的功能进行了设计。在对网络、数据库、系统架构等技术进行学习之后,实现了高并发、易扩展的轨迹分析服务器系统。然后对平台终端的功能进行设计,并实现了轨迹分析平台客户端。在完成功能后,需要对系统的安全性进行评估,根据现代黑客攻防技术,从数据安全、用户授权、系统高可用三个方面对系统安全性进行强化设计。在完成轨迹平台的搭建之后,对轨迹进行研究。为了使得轨迹分析得到的结果更加准确,需要对轨迹进行预处理。通过算法消除轨迹中的噪声。通过学习和研究轨迹平滑算法,选择合适的方法来补充轨迹中的确实位置点。为了方便战术模型匹配,研究并改进了轨迹数据压缩融合算法。最后通过寻找作战单位与轨迹特性之间的联系,总结出了根据冗余信息和轨迹特性判断作战单位行动状态的方法;通过对战场战术的建模分析,总结出通过作战小队轨迹判断战术行为的方法。最后根据需求对系统的功能和性能指标进行了测试,所有功能均按照要求完成,所有性能指标均达标。