【摘要】：戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈(Tactical Data Link,TDL)是一種傳送標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字信息的,將指控系統(tǒng)、武器系統(tǒng)和傳感器鉸接在一起形成體系作戰(zhàn)的通信鏈路。戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的應(yīng)用水平某種程度上決定了現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的成敗。現(xiàn)有的戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈在發(fā)展初期由于面對(duì)不同的作戰(zhàn)對(duì)象和受制于當(dāng)時(shí)技術(shù)的原因,不能滿足所有的作戰(zhàn)要求;且已形成的多種戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈在短時(shí)間內(nèi)難以被替換,因此多種戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈共存成為必然。但是戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈之間由于通信體制和消息標(biāo)準(zhǔn)的不同,不能直接互連互通。戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈多鏈網(wǎng)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)不同體制的戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈之間互操作,使得各戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈之間能夠快速傳遞戰(zhàn)術(shù)消息,提高信息共享水平。戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈多鏈網(wǎng)關(guān)的研究,對(duì)于作戰(zhàn)能力的提升具有重大意義。本課題主要研究目標(biāo)是戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈多鏈網(wǎng)關(guān)關(guān)鍵技術(shù),研究了 Link-11、Link-11B、Link-16和TTNT戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的接入控制協(xié)議和相應(yīng)的報(bào)文標(biāo)準(zhǔn),并介紹了移動(dòng)自組織網(wǎng)中路由協(xié)議和跨層設(shè)計(jì)的方法,解決同種戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈視距傳輸問題以及不同戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈之間互操作問題,如復(fù)雜性、轉(zhuǎn)換規(guī)則和可伸縮性。本文主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:(1)針對(duì)戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈間采用不同消息標(biāo)準(zhǔn),如典型的M序列消息和J序列消息,提出了一種消息格式轉(zhuǎn)換的方法;對(duì)戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)關(guān)進(jìn)行分類,以Link-16為例分析了同構(gòu)型網(wǎng)關(guān)解決戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈視距傳輸問題,但因?yàn)橥瑯?gòu)性網(wǎng)關(guān)的缺點(diǎn),本文提出將傳統(tǒng)數(shù)據(jù)鏈IP化并引入路由協(xié)議實(shí)現(xiàn)異構(gòu)型網(wǎng)關(guān)。(2)圍繞著戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈IP化后產(chǎn)生的IP包頭過大問題,提出一種適應(yīng)于戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈場(chǎng)景的健壯IP包頭壓縮方法以降低IP包頭開銷;接著基于AODV路由協(xié)議,通過引入QoS參數(shù)并結(jié)合跨層設(shè)計(jì)的方法提出了 QoS-TAODV路由協(xié)議,該協(xié)議通過尋找各數(shù)據(jù)鏈路最小權(quán)值的最優(yōu)路徑建立路由,幫助網(wǎng)關(guān)解決戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈間轉(zhuǎn)發(fā)問題。(3)利用OPNET對(duì)戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)關(guān)建模實(shí)現(xiàn),包括幾種戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的接入控制協(xié)議、IP壓縮模塊以及QoS-TAODV路由協(xié)議模塊,對(duì)網(wǎng)關(guān)連接的戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈之間互操作性和網(wǎng)關(guān)性能進(jìn)行仿真驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明:IP包頭壓縮方案解決了數(shù)據(jù)鏈中IP包頭開銷問題;改進(jìn)的AODV路由協(xié)議適合于網(wǎng)關(guān)選擇有最優(yōu)路徑的數(shù)據(jù)鏈;網(wǎng)關(guān)可以解決因視距影響和傳輸距離限制的數(shù)據(jù)鏈中繼問題;驗(yàn)證出了網(wǎng)關(guān)面對(duì)不同數(shù)據(jù)鏈具有可伸縮性。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP212;E96
【圖文】：

２．１戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈組成逡逑戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)通常由戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)系統(tǒng)（Ｔａｃｔｉｃａｌ邋Ｄａｔａ邋Ｓｙｓｔｅｍ，邋ＴＤＳ）、加密設(shè)備、逡逑數(shù)據(jù)終端（Ｄａｔａ邋Ｔｅｒｍｉｎａｌ邋Ｓｙｓｔｅｍ，邋ＤＴＳ）、通信電臺(tái)等構(gòu)成，其連接關(guān)系如圖２－１逡逑所示。ＴＤＳ通常與戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈所在的作戰(zhàn)單元的主計(jì)算機(jī)相連，用于接收傳感器、逡逑武器設(shè)備或普通作戰(zhàn)員發(fā)出的各種數(shù)據(jù)，并將其按規(guī)定的報(bào)文格式編排。加密設(shè)逡逑備利用加密算法確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性。ＤＴＳ主要由調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)絡(luò)逡逑控制器和可選的密碼機(jī)等組成，該設(shè)備的主要功能是：通過調(diào)制／解調(diào)進(jìn)行數(shù)／模轉(zhuǎn)逡逑換、檢錯(cuò)與糾錯(cuò)和對(duì)ＴＤＳ的接口控制。通信標(biāo)準(zhǔn)和消息協(xié)議一般都在ＤＴＳ內(nèi)實(shí)現(xiàn)，逡逑它控制著整個(gè)數(shù)據(jù)鏈路的工作并負(fù)責(zé)和指揮控制平臺(tái)、其他端機(jī)平臺(tái)或武器系統(tǒng)逡逑交換信息，而電臺(tái)負(fù)責(zé)在無(wú)線信道中傳輸消息。逡逑ｓ￣ｒｙ邐傳感器或逡逑武器設(shè)備逡逑一＾Ｊ邋戰(zhàn)＊數(shù)；逡逑；邐電口＋＿＋終端設(shè)備１據(jù)系統(tǒng)丨逡逑＞邋ｋ逡逑邐＞邋［邐逡逑顯示逡逑系統(tǒng)逡逑圖２－１戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)組成逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－１邋Ｔａｃｔｉｃａｌ邋Ｄａｔａ邋Ｌｉｎｋ邋ｓｙｓｔｅｍ邋ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ逡逑２．２戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈應(yīng)用逡逑數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)關(guān)中會(huì)包括幾種數(shù)據(jù)鏈電臺(tái)接口，對(duì)傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)鏈接入控制協(xié)議和逡逑典型報(bào)文分析是構(gòu)成數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)關(guān)的基礎(chǔ)。逡逑６逡逑

時(shí)分復(fù)用”接入?yún)f(xié)議。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行前，在所有入網(wǎng)單元中指定一個(gè)節(jié)點(diǎn)稱為數(shù)據(jù)網(wǎng)逡逑控制站（ＤａｔａＮｅｔｗｏｒｋ邋Ｃｏｎｔｒｏｌ邋Ｓｔａｔｉｏｎ，ＤＮＣＳ）作為中心控制節(jié)點(diǎn)，剩下的單元稱逡逑為從屬站（Ｐａｒｔｉｃｉｐａｎｔ邋Ｕｎｉｔ，ＰＵ）或稱入網(wǎng)單元，如下圖２－２所示。在同一網(wǎng)中，逡逑ＤＮＣＳ和ＰＵ會(huì)用一個(gè)頻率以時(shí)分復(fù)用方式發(fā)送信息，當(dāng)網(wǎng)內(nèi)節(jié)點(diǎn)不需要發(fā)送戰(zhàn)術(shù)逡逑消息時(shí)，此時(shí)所有入網(wǎng)單元檢測(cè)該頻率以了解其他節(jié)點(diǎn)傳輸情況。ＤＮＣＳ維護(hù)一個(gè)逡逑全網(wǎng)所有單元的地址碼并對(duì)當(dāng)前同頻率的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理，它依據(jù)所有地址碼信息逡逑建立一個(gè)輪詢呼叫序列，每個(gè)入網(wǎng)單元都被分配一定時(shí)隙，某一時(shí)刻只能有一個(gè)逡逑入網(wǎng)單元變?yōu)榘l(fā)送狀態(tài)發(fā)送消息。ＤＮＣＳ依據(jù)建立的地址碼，每次會(huì)廣播一個(gè)攜帶逡逑地址碼的詢問消息到網(wǎng)中所有ＰＵ單元。ＰＵ用自身地址碼和該地址碼比較，若相逡逑同就變成發(fā)送狀態(tài)發(fā)送戰(zhàn)術(shù)消息，如果沒有消息發(fā)送也會(huì)回復(fù)一個(gè)應(yīng)答消息給逡逑ＤＮＣＳ

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2720602