协同作战信息系统（CEIS）关键算法研究

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(CEm)，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。

目录

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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