● 摘要
现代战争是以信息战为主旋律的高技术战争,是由各种作战力量组成的系统整体对抗,其核心是网络化信息系统。战场通信是现代战场环境的重要组成部分,但国内对于完整的战场无线通信网络的建模与仿真的研究相对较少。如何真实有效地对战场中的无线通信过程及与之相关的干扰因素进行建模,是提高虚拟战场仿真可信度的重要措施。本文主要围绕这一主题展开研究。
本文的无线通信模型和干扰模型包括电台模型和干扰机模型。每个电台都是自组织网络中的一个节点,具有发送、路由转发和接收战场消息的功能。干扰机完成对电台的干扰功能。根据计算机网络分层的特点,电台模型从应用层、网络层和物理层共3层进行建模,保证了通信网络的逼真度。干扰机的模型包括应用层和物理层。
对物理层建模包括无线电传播模型、天线模型、电台噪声模型及跟直接链路连通性相关的信噪比模型。只有当一个消息的功率大于接收电台的功率阈值且信噪比大于接收电台的信噪比阈值,才能被正确接收,否则丢弃。
对网络层建模选用目前应用广泛的按需路由AODV(Ad-hoc on-demand distance vector routing)协议,实现路由查找,数据发送和转发通信及链路中断处理等功能,同时本文在考虑战场网络节点多、节点位置区域性特征的基础上,开发AODV-分簇路由协议,相比AODV协议,兼顾数据投递率的提高和路由开销的降低。
对电台应用层的建模包括电台模型接口的设计,电台模型的参数设置(同时在该层必须对其他层如网络层和物理层的参数进行初始化,以保证各层之间的连接性),交互数据包的处理,可靠性交付服务的设计及各种性能数据的统计。如果干扰机对电台有干扰,应用层应考虑干扰对电台正确接收信号的影响。
最后将本文建立的模型应用到“一体化XXX平台”系统中,完整的模拟出战场消息通过无线网络的发送、路由转发和接收消息,并在发送过程中可能经历链路中断,通信干扰的全过程。应用结果表明,本文建立的模型能为下一步的通信对抗应用打下坚实的基础。
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