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高超声速飞行器数据链关键技术分析及展望

航空兵器 2023年第4期30卷 26-32页

作者：陈大薇张永亮段鹏飞袁成中国航空研究院北京100029 北京遥感设备研究所北京100854 北京航空航天大学北京100191 中国空空导弹研究院河南洛阳471009

数据链技术随着武器装备、作战理念及通信技术的发展而不断更新换代,在“无链不成导”“无导不成战”的空中作战趋势下占有重要地位。高超声速飞行器独有的高速、跨域等特点使得其成为空战体系中的制高点。数据链技术为高超声速飞行器... 详细信息

数据链技术随着武器装备、作战理念及通信技术的发展而不断更新换代,在“无链不成导”“无导不成战”的空中作战趋势下占有重要地位。高超声速飞行器独有的高速、跨域等特点使得其成为空战体系中的制高点。数据链技术为高超声速飞行器作战效能最大化提供技术保障,反过来高超声速飞行器的发展也拓宽了数据链技术的边界,在不同的作战任务中对数据链指标参数的要求(传输速率、吞吐量、丢包率、延时等)不尽相同。近年来,5G、物联网、云计算、人工智能等新兴技术的飞速发展加速了战场态势感知形式从物理域、信息域向认知域的变革。本文简要回顾了美军数据链技术的发展特点,详细分析了高超声速飞行器由大包线飞行特性引发的数据链技术设计挑战,探讨了高超声速飞行器数据链的顶层需求及关键技术。

关键词：高超声速飞行器空战体系数据链 5G通信人工智能

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数据链支持下飞机敏感性评估方法研究

西北工业大学学报 2015年第5期33卷 811-818页

作者：石帅宋笔锋裴扬张睿文西北工业大学航空学院陕西西安710072

网络中心战以信息共享和信息传输为核心。当作战飞机通过数据链得到友方共享信息后,能够更好地进行战场态势感知,从而提高自身的生存力。在这样的背景下,将飞机置于数据链支持下的作战环境中,提出了一种考虑数据链影响的飞机敏感性评估... 详细信息

网络中心战以信息共享和信息传输为核心。当作战飞机通过数据链得到友方共享信息后,能够更好地进行战场态势感知,从而提高自身的生存力。在这样的背景下,将飞机置于数据链支持下的作战环境中,提出了一种考虑数据链影响的飞机敏感性评估方法。首先建立了LINK11数据链与LINK16数据链的模型,得到了网络时延这种表征数据链性能的指标,然后建立了飞机对来袭导弹实施的有源欺骗式干扰模型,最后通过一个算例来评估数据链对飞机敏感性的影响。算例分析表明:数据链的时延越小,飞行员对导弹进行干扰的时间越长,干扰也就越充分,因而LINK16数据链相比于LINK11数据链更能提高飞机的生存力。但无论哪种数据链,其所带来的信息共享的优势相比于没有数据链来说还是十分明显的。通过在现有的敏感性评估模型中加入数据链影响因素,可以定量分析信息共享所带来的优势,从而对飞机生存力设计提供一定的依据。

关键词：加速度空对空导弹空对面导弹飞机角速度闭环系统计算机仿真概念设计数据融合数据处理电子数据交换电子导航系统电子计时装置流程图信息融合红外频谱电磁敏感性隐身技术时延数据链欺骗式干扰

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数据链网络同步技术及优化算法研究

数据链网络同步技术及优化算法研究

作者：王子强西京学院

学位级别：硕士

随着军事技术的发展,数据链的地位越来越重要,在战争中起到连接作战平台、分发战术信息、调配作战资源、提高联合作战能力的作用。Link16是最具代表性的一种通用型联合战术数据链,具有信息共享、统一态势的功能,其采用TDMA方式组成网络... 详细信息

随着军事技术的发展,数据链的地位越来越重要,在战争中起到连接作战平台、分发战术信息、调配作战资源、提高联合作战能力的作用。Link16是最具代表性的一种通用型联合战术数据链,具有信息共享、统一态势的功能,其采用TDMA方式组成网络,时间同步是网络实现各种功能的重要前提。研究Link16网络同步技术对我分多址数据链系统开发和应用具有重要意义。本文将Link16数据链同步技术作为研究对象,分析了Link16系统特点、消息结构和多种关键技术,概述TDMA时间分配和网络角色分配,详细描述了Link16数据链网络同步过程。本文提出了一种粗同步方案和两种精同步改进算法,为后续同步技术的深入研究提供了新的思想方法。根据入网消息同步和跳频同步的特点,本文提出了一种粗同步8通道实现方案。该方法用MSK非相干解调,运用了同步序列相关概率和相关性能,设计了单脉冲和双脉冲两种门限判决方法,并完成了在Modelsim平台对粗同步设计方案的仿真实现。针对传统RTT算法和已有算法存在的运动误差,本文提出了一种改进算法DR-RTT,其仿真结果表明DR-RTT算法对运动误差的改善效果达到了85%。通过分析基本精同步的同步时隙结构,本文提出了一种能够减少同步时隙数量的改进算法C-RTT,该算法能够提高每网络每时元6.57%的时隙资源利用率。

关键词：数据链 TDMA 网络同步粗同步精同步

面向格式化报文结构的数据链战术行为认知可行性初探

同方学位论文库评论

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空军工程大学学报 2023年第4期24卷 102-110页

作者：李海涛雷迎科李鹏程国防科技大学电子对抗学院合肥230037

数据链所发送的报文往往承载着战术信息。在报文具体内容未知的情况下,对认知典型数据链战术行为的可行性进行了实验探究。首先根据格式化报文的特点,对包含战术消息的数据链V系列报文结构进行模拟,同时产生数据链的已调信号。然后利用... 详细信息

数据链所发送的报文往往承载着战术信息。在报文具体内容未知的情况下,对认知典型数据链战术行为的可行性进行了实验探究。首先根据格式化报文的特点,对包含战术消息的数据链V系列报文结构进行模拟,同时产生数据链的已调信号。然后利用小波包分解方法提取时频特征,构建时频图数据集,并使用深度学习方法对包含不同战术消息的信号进行分类,并引入应用于CNN的注意力机制模块CBAM,以进一步提高识别准确率。实验证明:即便报文结构未知,通过识别包含不同V系列战术消息的物理层信号,可以认知相应的战术任务。最后,基于实验结果,还提出一种新的数据链战术行为侦察流程新思路。

关键词：数据链行为认知格式化报文小波包分解深度学习 CBAM

一种基于GSPN的无人机数据链动态可靠性建模方法研究

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电光与控制 2023年第9期30卷 47-51,111页

作者：李娇彭文胜中国航空综合技术研究所北京101000

针对无人机数据链具有多业务融合、结构复杂、动态重构等特征,而传统可靠性建模方法无法准确表征其同步、并发、分布、冲突、资源共享或竞争等现象的问题,开展了基于GSPN构建数据链业务动态可靠性建模方法研究。通过GSPN模型中的资源、... 详细信息

针对无人机数据链具有多业务融合、结构复杂、动态重构等特征,而传统可靠性建模方法无法准确表征其同步、并发、分布、冲突、资源共享或竞争等现象的问题,开展了基于GSPN构建数据链业务动态可靠性建模方法研究。通过GSPN模型中的资源、库所、变迁等概念描述数据链系统中的各种资源、状态、行为以及协作关系,并以特定的随机变量表示部件状态及其持续时间,模拟系统动态运行过程。采用PIPE软件工具对无人机数据链上行遥控、下行遥测以及下行任务载荷传输的3大业务形式化建模描述,实现可靠性准确评价。案例表明,所提方法可为无人机数据链提供可信的可靠性评价方法。

关键词：数据链无人机可靠性 GSPN 仿真模型资源竞争

惯性信息辅助的源信息不同步的数据链相对定位方法

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中国惯性技术学报 2020年第3期28卷 360-364页

作者：严飞傅金琳张崇猛庞志超海装北京局驻天津地区某军事代表室天津300131 中国船舶航海保障技术实验室天津300131 天津航海仪器研究所天津300131

针对无人机集群高精度、高可靠导航信息保障需求,研究了一种惯性信息辅助的源不同步的数据链相对定位方法。数据链是时分多址系统,通过测量三个及以上已经定位的源成员发送的广播消息(PPLI)的到达时间,实现与多个源间相对距离的测量,进... 详细信息

针对无人机集群高精度、高可靠导航信息保障需求,研究了一种惯性信息辅助的源不同步的数据链相对定位方法。数据链是时分多址系统,通过测量三个及以上已经定位的源成员发送的广播消息(PPLI)的到达时间,实现与多个源间相对距离的测量,进而完成新加入成员的相对位置计算。由于不同源成员的PPLI消息是在不同时隙发送的,因此新加入成员测量的与多个源成员间的距离也是不同的。采用卡尔曼滤波算法,通过惯性信息辅助对载体运动进行精确估计,对测量矩阵中时延进行补偿,实现了源信息不同步的数据链相对定位。仿真结果表明,当源位置误差10 m,相对测距误差30 m情况下,无惯性信息辅助时,相对定位误差为54.2 m;增加惯性信息辅助,惯导速度误差0.5 m/s的情况下,相对定位误差降低到9.8 m。

关键词：数据链惯性信息辅助不同步相对定位

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基于惯性导航与数据链的飞机间相对定位方法

航空学报 2023年

作者：李坤布树辉贾旋董逸飞陈霖西北工业大学航空学院

飞行器编队飞行成为当前一种新兴的飞行器工作模式，编队内飞行器间准确的相对定位是编队飞行的基本保障。全球卫星导航系统(GNSS)拒止环境下，飞行器失去全局定位信息，仅依靠局部定位信息难以获得飞行器间的相对定位信息。为了解决GNS... 详细信息

飞行器编队飞行成为当前一种新兴的飞行器工作模式，编队内飞行器间准确的相对定位是编队飞行的基本保障。全球卫星导航系统(GNSS)拒止环境下，飞行器失去全局定位信息，仅依靠局部定位信息难以获得飞行器间的相对定位信息。为了解决GNSS拒止环境下编队内飞机间的相对定位问题，本文提出了一种数据链与惯性导航相结合的相对定位方法。首先，采用惯性导航的方法实时解算出每一架飞行器的定位信息，并通过自身搭载的数据链将定位信息发送给其他飞行器；其次，每架飞行器基于其接收的其他飞行器的信息及数据链测量信息计算编队内飞行器间的相对位置；最后，基于飞行器连续时间序列的惯导信息及数据链测量信息，建立相对位姿优化因子图实时解算飞行器间的相对位姿。以两架飞行器编队为例进行了仿真与实验验证，结果表明该方法能够实时估计编队内飞行器的相对位置，将数据链测量精度提高76%，为编队飞行提供精准可靠的相对位置信息。

关键词：相对定位数据链惯性导航集群飞行图优化

适用于无人机数据链电磁干扰自适应的环境监测系统

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同方期刊数据库

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高电压技术 2020年第6期46卷 2106-2113页

作者：张冬晓陈亚洲程二威高书坤陆军工程大学石家庄校区电磁环境效应重点实验室石家庄050003

无人机数据链容易受到外界电磁辐射的干扰,从而严重影响无人机的任务质量和飞行安全,传统的通信抗干扰方法技术难度大、瓶颈高,因此有必要提高无人机对电磁干扰的主动感知和威胁告警能力。为此,提出了一种适用于无人机数据链电磁干扰自... 详细信息

无人机数据链容易受到外界电磁辐射的干扰,从而严重影响无人机的任务质量和飞行安全,传统的通信抗干扰方法技术难度大、瓶颈高,因此有必要提高无人机对电磁干扰的主动感知和威胁告警能力。为此,提出了一种适用于无人机数据链电磁干扰自适应的环境监测系统设计方法,研究了电磁干扰环境监测系统关键性能指标的确定方法,并设计了电磁干扰环境监测系统的结构。该系统利用无人机载天线监测重点频段的电磁干扰特征参数,监测频率范围确定为(fs1-50)^(fs10+50)MHz,灵敏度指标受系统噪声系数和扫频分辨率的制约,但能够达到-96d Bm;此外,该系统利用遥测链路下传并且显示无人机所处空间的电磁干扰环境信息,且分辨率带宽将直接影响监测信息回传的实时性,1 MHz带宽条件下单次扫频周期能够达到36 ms。通过链路仿真预算和实际测试结果,验证了系统电磁干扰环境监测行为的有效性,下一步将继续开展无人机数据链电磁干扰自适应方法研究。

关键词：无人机数据链电磁干扰监测系统主动感知应急响应抗干扰

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数据链:破局而立者生

中国电子科学研究院学报 2019年第4期14卷 331-337,353页

作者：陈赤联王瑜姜希中国电子科技集团公司数据链技术重点实验室陕西西安710068

本文通过简要回顾近现代史上战争形态的发展与变化,对信息化作战的关键要素进行归纳总结,分析数据链对信息化作战的贡献和意义,并结合人工智能、无人系统、云计算等技术发展趋势,对数据链未来发展方向提出设想。

关键词：数据链信息化作战人工智能云计算无人系统