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数据链的综合应用

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数据链的综合应用

1、概述

信息化战争中决定战争胜败的关键因素就是信息。而在作战过程中实现信息的获取、融合、处理、传递和利用的先进手段,就是战术数据链。战术数据链是以现代化的通信网络为纽带,以信息处理为核心,将数字化战场上的战场感知系统、指挥控制系统、火力打击系统和武器系统等作战要素连接在一起构成的一个有机信息网络系统。现代联合作战中,传感器系统、指挥控制系统和武器系统变得越来越复杂,陆、海、空三军的作战部队、舰艇、飞机等作战单元之间需要传送海量的信息和交战指令,使各级指战员共享战场态势,实现快速精确的联合作战行动,因此,只有数字化技术支持下的“数据链”的运用,才能达成真正意义上的联合作战。

2、战术数据链的发展现状

战术数据链的建设始于20世纪50年代,首先是装备于地面防空系统和海军舰艇,之后才逐步应用到飞机上。到目前为止,已有多种战术数据链问世,用于传输图像情报和信号情报的通用数据链(CDL)以及用于指挥、控制和监视武器系统的专用数据链等。

其中,最常用的战术数据链是美军和北约使用的是包括Link 11和Link 16等在内的Link系列数据链。而通用数据链CDL是美军目前在战术数据链方面的研究重点,也代表了战术数据链在未来的一个发展方向。

Link 11数据链是一种自动、高速、计算机对计算机的通信系统,采用TADIL A型数据格式,在具有Link 11功能的各单元,如海上舰艇、飞机和岸上节点之间进行敌情报告等战术数据的交换。此外,它还可用于协调作战区域内各个平台的作战行动。Link 11采用轮询技术,通常由计算机、通信保密设备、数据终端、高频或特高频无线电台组成。Link 11系统主要装备于那些能处理并显示作战态势及目标信息的平台。目前,美国及其盟国都装备有该数据链。

Link 16数据链是一种先进的通信、导航与识别系统,采用TADIL J型数据格式,是美军根据未来作战的需要并充分发挥联合战术信息分发系统(JTIDS)的能力而研制的,具有快速、机动、无线、多用户等特点,现已成为美国国防部用于战术指挥、控制、通信和情报的主要战术数据链。Link16将侦察机、舰艇、作战飞机、地面部队和指挥控制等系统有机地链接集成,完成了战术数据的采集、传输、处理和飞机控制、武器制导等功能,不但实现了战场信息的共享、飞机探测距离的延伸和战场态势的实时监视,而且有效地提高了部队协同作战能力和战场生存能力。Link16具有跳扩频相结合的抗干扰方式,跳频速率为76900次/秒;具有话音/数据加密传输、抗干扰、组网灵活和无中心节点等特点,能同时支持大约30个网络工作,网内成员多达上百个甚至更多,在采用大功率对流层散射信道的条件下能够覆盖480×960km2的区域。目前,Link16已装备

在美国、北约和日本等国的多种平台上。

CDL是一种全双工、抗干扰的微波通信系统,是一系列可以互操作的、可供各种特殊应用平台选择使用的数据链,目前主要用于侦察机、无人机等空中平台。通过CDL,平台可将光电、红外、合成孔径雷达等传感器所获取的图像、视频和信号等信息视距或经由中继超视距传输到地面控制站或舰艇。CDL是20世纪90年代美国国防部为了满足情报、监视与侦察(ISR)平台实时传输高保真图像信息的需求,实现各种ISR平台的互操作,从而进一步地综合利用各种ISR资源而发展起来的。CDL的最大特点是宽频带和通用性,而且与常用的TADIL数据链不同的是,它传输的是未经过处理的原始数据。CDL的最高工作速率在视距传输时达到274兆字节/秒,超视距传输时达到3兆字节/秒。

3、外军数据链的发展情况

从20世纪50年代开始,美国和苏联就着手数据链的研究,经过几十年发展和建设,均已形成各具特色的数据链体系。目前,世界上已有美国、北约、俄罗斯、以色列等和中国台湾地区装备了数据链。

目前,只有美国和北约诸国建立起了较为完善的数据链体系。其数据链技术的发展概括起来分为以下三个阶段:

第一阶段是从20世纪50年代到80年代中期,这一时期的数据链主要是一些专用数据链或功能较为单一的数据链,如LINK4,LINK11等。其技术特点是点对点、轮询,传输速率为每秒几百到几千比特,基本无抗干扰和保密机制,停留在信息传递,以手工操作实现武器、传感器及平台控制。数据链之间无法互通。

第二阶段是从20世纪80年代中期至90年代末,这一时期数据链技术和应用得到了迅速的发展,功能和性能得到了很大提高,如LINK16等。其技术特点是网状,支持点对点、点对多点和多点对多点,传输速率提升到几百千比特,较强的抗干扰和保密能力,基本实现信息分发、共享,以自动处理为主、人工干预为辅的操作模式。数据链间基本实现了信息的互连互通。

第三阶段始于20世纪90年代末,美军提出建立一个全球信息栅格(GIG),GIG 的建设将实现全军信息共享,为网络中心战提供实现的基础。GIG最终目的是建立一个安全、可靠、统一和互通的结构,并有效地进行管理,帮助获取信息优势。这一阶段,美军针对网络中心战的作战需求,开展了大量适应这些需求的数据链互连、互通、互操作和新型数据链技术及应用研究,并且开始了网络中心作战体系的构建。其数据链的技术特点是多功能、多通道、复合网状,支持点对点、点对多点和多点对多点,支持无缝接入GIG,传输速率提升到每秒几兆到几百兆比特,增强了抗干扰和保密能力。数据链间以及数据链与通信系统之间将实现信息实时无缝共享。

3、国外多数据链的综合应用

3.1数据链融入网络中心战

1997年美海军作战部长提出“网络中心战”概念,认为“这是从平台中心战向网络中心战的根本性转变”。网络中心战层次示意图如图1所示。

网络中心战是一种新的作战方式,其效能决定于作战实体的有效连接、人员资源和编制的革新以及通过网络化实现的新战法。它强调了态势感知对瞄准和决策的重要性,增强了信息域中信息共享的价值。网络中心战理论的本质是,通过通信网将作战空间中地理上分散部署的传感器系统、指挥控制系统、火力打击系统和后勤支援体系等作战资源,有效地连接成一个高效的多功能的网络,构成一个无缝的联合作战整体,大幅度提高对作战空间态势的感知能力、信息共享水平、协同能力,使“观察-判断-决定-行动”所用的时间小于敌人行动的时间,决策更快更有效,作战任务动态分配,执行更坚决更主动,行动节奏更迅速更及时,从而将信息优势转化为战斗力,极大地提高联合作战效能。

3.2多数据链综合

从20世纪50年代以来,随着时代的发展和作战样式的变化,美军和北约等国家根据不同时期的作战需求和当时的技术水平,开发了一系列数据链,如LINK4、11、14、16、22等,它们在信息类型、数据精度、使用范围、传输距离和抗干扰性能等方面不尽相同,这就导致了大量数据链各自被设计成只满足自己所承担的任务需求,形成任务明确的“烟囱式”通信。因此,多种数据链共存将是必然和必要的。

美军的作战体系绝大多数都是综合使用各个时期数据链系统,其通过数据转发和各种各样的网关系统实现数据链之间的互连、互通、互操作。

3.2.1多数据链综合的技术难度

由于网络中心战对信息共享的要求是速度和质量,因此多数据链综合一方面要求信息在链间实时快速传递,尽量减少数据转换时间;一方面要求各数据链既要“各尽所能”,又要“各取所需”,由此带来了一些多数据链综合的技术难题。

(1)各数据链间实时信息共享问题

传统的数据链都是“烟囱式”通信系统,设计最初没有考虑现今定义的互操作性,各个数据链的消息格式差别很大,需要制定统一的链路数据交换标准来保证信息的交换和共享。而由于数据链本身要求某些信息(如航迹信息、导航和定位信息等)需要实时快速交换,数据链间的转发处理势必降低信息的实时性,从而降低了信息的可用性。因此,如何在容忍时间内快速处理数据链间实时信息的链间转发处理机制成为关键。

(2)各数据链间信息优化问题

各数据链处理的消息种类、数据元素、数据质量等各不相同,同一类战术信息可能有不同的表述(如信息含量、数据精度等)。因此,数据链间的转发处理应能实现合理的数据转换、转发规则、信息格式转换规则、信息滤波相关规则等。

3.2.2多数据链综合的解决途径

解决多数据链间信息互操作有3种方法:

第一种方法:使用点到点的转换法。这种方法具有很强的系统间数据元素双向转换处理的能力,但要求改变每个终端设备或者使用一种“烟囱”式的网关。通用性和扩展性很差。

第二种方法:使用通用数据库或通用信息格式表示法。这种方法信息转换效率高、处理延时小,但要求不同的系统终端采用相同通用数据库,需要为众多数据链建立通用的信息格式表示。可行性和可操作性差。

第三种方法:网关。各数据链间通过网关实现互操作而不用改变终端的应用,为转发转换规则提供了一个逻辑平台,所需的转换显著减少。

尽管网关存在易受攻击、通信瓶颈和不易维护的弱点,但为多数据链互操作提供了一种较好的临时可用方案。

由于多数据链综合对信息共享的时间和质量有很苛刻的要求,因此多数据链网关不仅是在硬件设备上的满足信息共享处理的要求,更重要的是在消息标准和操作规程上的融合,通过分析各数据链的特点(包括消息格式、传输协议、通信体制等),采用实

时信息处理机制(如设定信息转发的优先级、数据库同步转换、数据并行处理等)满足信息的实时共享;采用高效的信息过滤、冲突管理、相关融合等算法和技术,满足信息共享的质量。

目前,美军主要以J系列数据链为基础实现多数据链的综合,采用数据转发和各式各样的网关系统来改进数据链之间的互通能力,实现信息格式的转换和信息的共享,形成多链协同作战。

3.3全球信息栅格

随着计算机网络技术的高速发展,在多数据链综合应用研究和新型数据链研制的基础上,美军在20世纪90年代末提出了建立全球信息栅格,实现全球范围的信息优势,即在正确的时间,将正确的信息以正确的形式安全可靠的传送给正确的接收者,同时压制敌方谋求同样能力的企图。

全球信息栅格是一种可互操作的联合电子信息系统,利用信息技术和创新的概念,实现多种综合信息系统与传感器系统、武器系统在更多功能领域、更大空间范围、更多作战层次上的综合集成,在网络上提供信息与服务,使用户能够根据所需主动提取而不再强推信息和服务。同样,全球信息栅格也面临着许多方面的技术挑战。

(1)远距离、超视距链路的战术信息共享。

现有的(如LINK)和新型的(TTNT)数据链虽然功能强大,由于地球表面弯曲,使用视距方式进行无线电波数据传输的有效距离受到限制。若要进行超视距通信时,除采用较不可靠的HF波段利用电离层传播外,较好的方式是利用卫星作为通信中继站,将信息传送到视距以外的地方。但由于卫星信道固有传输时延,及通信接入体制与实时性数据链有较大不同,因此设计合理的卫星信道与数据链的融合体制、消息格式及高效的信息处理,才能保证战术信息的远距离高质量应用。

(2)全球无缝、宽带信息共享。

目前,大部分数据链和通信系统使用的都是专用协议,缺乏一致性传输标准,很大程度上降低了信息共享的能力,限制了关键信息向指挥系统和武器系统的传输,阻碍了作战空间中时敏作战行动,因此如何有效融合现有的消息协议以及最终各信息节点形成统一的传输标准将是GIG发展的重点;同时通信带宽容量在战略、战役和战术级别都受到严重制约和挑战,特别是战术级的带宽需要扩展才能满足未来作战的信息需求。

(3)全球信息网络综合管理。

由于大量烟囱式系统及传统系统极大地限制了网络的可见性,不能有效地支持公

共用户需求的网络管理,以及多公共用户网络之间的网络设计、网络管理政策与工具全面集成和可互操作的需要,要求网络管理能够监视、管理和控制GIG的组织与程序结构,充分综合网络运行管理、信息分发管理和信息保证功能。

(4)全球信息安全保障

随着计算机网络技术和电子战技术的不断发展,信息威胁在全世界日益扩大,现有的网络管理还不能提供全面集成的多级安全网络,需要在GIG的各层(应用层、业务层、网络层、链路层、物理层)增加安全措施,如动态安全保障、系统信息恢复、深层防护等。

参考文献:

[1] 国外多种数据链综合应用研究李富强; 许锐现代电子技术2010(16)

[2] 数据链技术在信息战中的应用刘钢电脑知识与技术2010(10)

数据链

数据链的发展及运用 数据链是一种在多个传感器、指挥信息系统、武器系统等作战单元之间,采用一种或多种网络结构,按照规定的通信协议和消息标准传递格式化战术信息的数据信息系统。 一、数据链概述 (一)数据链的基本组成 与一般通信系统所不同,数据链除了拥有通信终端、传输设备等基本要素以外,最大区别就是拥有特殊的通信规范,即数据报文的消息标准和控制链路运行的通信协议。没有这些通信规范,即使有了先进的通信设施和通信网络,也不能称其为数据链。因此,将数据链视为实际的硬件设备,不如视为一组规范了传输方式、信息格式、各节点间的组网方式、使用的硬件规格等实现信息交换的协定、规范。另外,数据链还包括一些保障通信安全、可靠运行的辅助设备,如加密/解密装臵(密码设备)、自检设备、电源等。所以,数据链的基本组成可以概括为三大要素:终端设备、传输设备和通信规范。 从数据链诞生起,它就与指挥系统、传感器和武器系统紧密地结合在一起。随着信息化程度的加速,数据链与指挥信息系统、武器系统、传感器的一体化程度在加快。 (二)数据链的功能特点 与一般通信系统相比,数据链能够与传感器、武器系统、指挥系统紧密结合,将地理空间上相对分散的作战单元、探测单元、支援力量紧密地连接在一起,保证战场情报、指挥控制、武器协同等信息实

时、可靠、准确地传输,实现信息共享,便于指挥人员实时掌握战场态势的变化,缩短了决策时间,提高了指挥速度和武器系统的协同作战能力,增强了联合部队的整体作战能力和防护能力,能够对敌方目标进行快速、准确、连续的打击,对我方目标实施全方位的有效防护。具体来说,数据链主要有以下特点: 一是链路平台一体化。传统通信系统的直接用户是操作人员或指挥参谋人员,主要以“人-机-人”方式将指挥系统、侦察情报系统和作战单元联系在一起。数据链则主要以“机-机”方式工作,实现了直接面向传感器、指挥系统和武器系统的有效链接,将空间分散的各种作战单元紧密交链,充分发挥了整体的作战效能,实现了链路平台的自动化、一体化。 二是信息传输实时化。由于数据链实现了“机—机”的工作方式,大大减少了由于人为因素造成的时间延误,所以实现了信息传输的实时化。准确地说,这里实时传输的涵义是指根据作战单元的使用要求,在规定的时间内将信息传给用户。数据链采用实时传输的通信协议,直接根据作战需求预先指定并动态调整每个用户收发信息的内容、占用的时隙和更新周期,协议层次简单,格式报文直接通过通信协议在信道中传输,从而保证恰当的信息使用者,在恰当的时间内收到恰当的信息。 三是传输内容格式化。为保证信息的实效性,避免信息在网络间交换时因格式转换造成时延,与一般通信系统不同,数据链主要传输格式化消息,以实现“机-机”间信息的传输、交换与自动化处理。

数据融合

多传感器数据融合技术及其应用 多传感器数据融合概念 数据融合又称作信息融合或多传感器数据融合,对数据融合还很难给出一个统一、全面的定义。随着数据融合和计算机应用技术的发展,根据国外研究成果,多传感器数据融合比较确切的定义可概括为充分利用不同时间与空间的多传感器数据资源,采用计算机技术对按时间序列获得的多传感器观测数据,在一定准则下进行分析、综合、支配和使用,获得对被测对象的一致性解释与描述,进而实现相应的决策和估计,使系统获得比它的各组成部分更充分的信息。 多传感器数据融合原理 多传感器数据融合技术的基本原理就像人脑综合处理信息一样,充分利用多个传感器资源,通过对多传感器及其观测信息的合理支配和使用,把多传感器在空间或时间上冗余或互补信息依据某种准则来进行组合,以获得被测对象的一致性解释或描述。具体地说,多传感器数据融合原理如下: 1)N个不同类型的传感器(有源或无源的)收集观测目标的数据; (2)对传感器的输出数据(离散的或连续的时间函数数据、输出矢量、成像数据或一个直接的属性说明)进行特征提取的变换,提取代表观测数据的特征矢量Yi; (3)对特征矢量Yi进行模式识别处理(如,聚类算法、自适应神经网络或其他能将特征矢量Yi变换成目标属性判决的统计模式识别法等)完成各传感器关于目标的说明; 4)将各传感器关于目标的说明数据按同一目标进行分组,即关联; (5)利用融合算法将每一目标各传感器数据进行合成,得到该目标的一致性解释与描述。 多传感器数据融合方法

多传感器数据融合的常用方法基本上可概括为随机和人工智能两大类,随机类方法有加权平均法、卡尔曼滤波法、多贝叶斯估计法、Dempster-Shafer(D-S)证据推理、产生式规则等;而人工智能类则有模糊逻辑理论、神经网络、粗集理论、专家系统等。可以预见,神经网络和人工智能等新概念、新技术在多传感器数据融合中将起到越来越重要的作用。 卡尔曼滤波法 卡尔曼滤波主要用于融合低层次实时动态多传感器冗余数据。该方法用测量模型的统计特性递推,决定统计意义下的最优融合和数据估计。如果系统具有线性动力学模型,且系统与传感器的误差符合高斯白噪声模型,则卡尔曼滤波将为融合数据提供唯一统计意义下的最优估计。卡尔曼滤波的递推特性使系统处理不需要大量的数据存储和计算。但是,采用单一的卡尔曼滤波器对多传感器组合系统进行数据统计时,存在很多严重的问题,例如:(1)在组合信息大量冗余的情况下,计算量将以滤波器维数的三次方剧增,实时性不能满足;(2)传感器子系统的增加使故障随之增加,在某一系统出现故障而没有来得及被检测出时,故障会污染整个系统,使可靠性降低。 多贝叶斯估计法 贝叶斯估计为数据融合提供了一种手段,是融合静态环境中多传感器高层信息的常用方法。它使传感器信息依据概率原则进行组合,测量不确定性以条件概率表示,当传感器组的观测坐标一致时,可以直接对传感器的数据进行融合,但大多数情况下,传感器测量数据要以间接方式采用贝叶斯估计进行数据融合。多贝叶斯估计将每一个传感器作为一个贝叶斯估计,将各个单独物体的关联概率分布合成一个联合的后验的概率分布函数,通过使用联合分布函数的似然函数为最小,提

民航地空数据链信号传输技术分析

民航地空数据链信号传输技术分析 当下民航企业不断发展对飞机和地面控制的实时通信提出了新的要求,而民航地空数据链是民航通信的主要内容,要加强飞机和地面控制的通信,就要加强两者的信号传输。低空数据链其本身的可靠性较高,传输速率较快,这种先进的信号传输技术能够切实加强飞机和地面控制之间的联系,文章针对民航地空数据链信号传输技术进行分析,旨在为切实加强我国民航飞机和地面控制之间的通讯水平提供有力参考。 标签:民航;地空数据链;信号传输技术 Abstract:At present,the continuous development of civil aviation enterprises has posed new requirements for real-time communication between aircraft and ground control,and civil aviation ground-to-air data link is the main content of civil aviation communications. To strengthen the communication between aircraft and ground control,it is necessary to strengthen the signal transmission between the two. The low altitude data link itself has higher reliability and faster transmission rate. This advanced signal transmission technology can effectively strengthen the connection between aircraft and ground control. This paper analyzes the signal transmission technology of civil aviation ground to air data link. The purpose of this paper is to provide a powerful reference for strengthening the communication level between civil aircraft and ground control in our country. Keywords:civil aviation;ground-to-air data link;signal transmission technology 引言 地空數据链实现了航空器和地面无线电台的有效通信联络,且形成了独特的地空数据链,其以自身的安全性和抗干扰能力在航空航天部门得到广泛应用。地空数据链技术能够建立飞机和地面控制的有效连接,及时安全将飞机和地面的信息进行交换,达到对飞机的实时控制,保障飞行的安全。而对民航地空数据链下的信号传输技术进行分析能够有效的保障民航飞行器飞行的安全,下文对具体的信号传输技术进行分析。 1 关于民航地空数据链系统 当下,民航企业的地空数据链系统主要由机载通信设备、地面通信控制以及地面信息处理组成。其机载通信设备箱地面控制发送飞机的实时数据,而地面控制接收到信息后对信息进行处理再返回给机载通信设备,实现地空的数据交互。利用这种设备能够实现地空之间的信号传输自动化。实际的地空数据链系统当中,地面通信中心将地面的信息及时传送给飞行器,同时地面通信要保证对飞行器传输信息接收正常,地面通信是整个数据链的核心,通信信号的分析、管理和

Link 16数据链技术的发展概况

Link 16数据链技术的发展概况 译自:美国《国防工业日报(Defense Industry Daily)》网站,2013年8月7日编译:知远/安德万 译文信息表 [知远导读] Link 16数据链技术让作战部队具备态势感知能力。目前能够提供Link 16数据交换能力的解决方案有五个:MIDS LVTS、FAST、MIDS JTRS和美国海军正在研发的CMN-4、TTNT,它们分别装备于不同的武器平台。本文提供了这种技术的供应商和在世界范围的装备情况等信息。 具备抗干扰能力的Link 16无线电台能够自动交换战场信息——尤其是我方和敌方的飞机、舰艇和地面部队的位置——在一个远程的、视线范围内网络(a long-range, line-of-sight network)内交换。例

如,空中预警和控制系统(AW ACS)飞机获取的空中监视跟踪数据可以立即与战斗机和防空系统共享。十几个国家已经在不少于19个陆地、海上、空中平台上装备了Link 16终端,它们使互操作性成为了现实。 虽然最近的技术进步可能使有源电子扫描阵列(AESA) 雷达成为无线电发送器的未来选择,但是Link 16是目前的标准。多功能信息分发系统——低容量终端(MIDS LVTS)由一个跨国财团开发,可以提供Link 16能力,与联合战术信息分发系统(JTIDS)相比,重量更轻、体积更小和成本更低。Defense Industry Daily网站的这篇可供免费阅读的文章聚焦Link 16这个项目,梳理了世界各地的相关合同。 MIDS-LVT项目 “Link 16为广泛分散的战斗元素之间交换战斗数据、语音和相关的导航信息提供实时的、抗干扰的、安全可靠的传输。相关的参与方借助一个共同的、可以实现连续、自动、实时更新的通信链路交换数据,从而具备态势感知能力,减少误伤、重复分配任务或错过目标的几率。通信链路中的每个参与者能够在电子显示屏上监测战斗空间,包括指定的目标或威胁。数据链设备公司的MIDS LVT是最新一代Link 16设备,它是一个单一设备,体积小,经济实惠,可靠性高,能够安全传输数据和语音。 MIDS项目起源于MIDS发起国(德国、意大利、西班牙、法国、美国)之间达成的一项谅解备忘录。它由位于加利福尼亚州圣迭戈市

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基于大数据的市民融合服务平台 【摘要】信息化的管理和经营模式,是现代市民融 合服务平台建立的基础和前提,也是保证其服务功能的重要因素。本文就大数据时代市民融合服务平台的发展现状以及其中存在的问题进行了简要的分析和整理,并结合信息技术的发展提出了一些改善市民融合服务平台的合理化建议,为大数据背景下更好地搭建市民融合服务平台提供可靠的理论保障。 【关键词】大数据市民融合服务平台 前言:近年来,信息技术在社会经济的带动下,进入了 高速发展的新时期,这也使得大数据以及云计算等新型的信息技术,被广泛地应用于社会公共服务体系中,使现代社会生活公共服务体系的服务方式和服务形态都发生了巨大的变化。各级地方政府都在积极地探索和研究适合现代城市发展以及能够满足城市居民日益提高的需求的公共服务体系。 、市民融合服务体系的发展现状 为了能够更好地了解和掌握大数据时代市民融合服务 体系的发展情况,本文以重庆市为例,对重庆市市民融合服务体系的发展情况进行了调查和研究。通过调研,了解到现阶段重庆市的市民融合服务体系以应用系统和服务平台为主,总体数量接近一百套.重庆市民政局为市民提供的公共服务平台数量最多,其次是市教委以及气象局等部门,这也说明了重庆市在这些部门的公共服务体系的构建上给予了较高的重视,这对于提高这些部门在市民公共服务平台中作用的发挥提供了一定的有利条件,保证了市民公共服务平台的进一步完善。重庆市是我国第一批建立公共服务体系的城市,在市民融合服务平台的建设方面具有代表性。自一九九七年开始发展至今,重庆市已经拥有了由市政府主导建设的相关公共服务类平台近万个,涉及到了民政,计生,劳动以及养老等多个领域。 二、市民融合服务体系在发展中存在的问题大数据时代,我国

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数据链的综合应用 1、概述 信息化战争中决定战争胜败的关键因素就是信息。而在作战过程中实现信息的获取、融合、处理、传递和利用的先进手段,就是战术数据链。战术数据链是以现代化的通信网络为纽带,以信息处理为核心,将数字化战场上的战场感知系统、指挥控制系统、火力打击系统和武器系统等作战要素连接在一起构成的一个有机信息网络系统。现代联合作战中,传感器系统、指挥控制系统和武器系统变得越来越复杂,陆、海、空三军的作战部队、舰艇、飞机等作战单元之间需要传送海量的信息和交战指令,使各级指战员共享战场态势,实现快速精确的联合作战行动,因此,只有数字化技术支持下的“数据链”的运用,才能达成真正意义上的联合作战。 2、战术数据链的发展现状 战术数据链的建设始于20世纪50年代,首先是装备于地面防空系统和海军舰艇,之后才逐步应用到飞机上。到目前为止,已有多种战术数据链问世,用于传输图像情报和信号情报的通用数据链(CDL)以及用于指挥、控制和监视武器系统的专用数据链等。 其中,最常用的战术数据链是美军和北约使用的是包括Link 11和Link 16等在内的Link系列数据链。而通用数据链CDL是美军目前在战术数据链方面的研究重点,也代表了战术数据链在未来的一个发展方向。 Link 11数据链是一种自动、高速、计算机对计算机的通信系统,采用TADIL A型数据格式,在具有Link 11功能的各单元,如海上舰艇、飞机和岸上节点之间进行敌情报告等战术数据的交换。此外,它还可用于协调作战区域内各个平台的作战行动。Link 11采用轮询技术,通常由计算机、通信保密设备、数据终端、高频或特高频无线电台组成。Link 11系统主要装备于那些能处理并显示作战态势及目标信息的平台。目前,美国及其盟国都装备有该数据链。 Link 16数据链是一种先进的通信、导航与识别系统,采用TADIL J型数据格式,是美军根据未来作战的需要并充分发挥联合战术信息分发系统(JTIDS)的能力而研制的,具有快速、机动、无线、多用户等特点,现已成为美国国防部用于战术指挥、控制、通信和情报的主要战术数据链。Link16将侦察机、舰艇、作战飞机、地面部队和指挥控制等系统有机地链接集成,完成了战术数据的采集、传输、处理和飞机控制、武器制导等功能,不但实现了战场信息的共享、飞机探测距离的延伸和战场态势的实时监视,而且有效地提高了部队协同作战能力和战场生存能力。Link16具有跳扩频相结合的抗干扰方式,跳频速率为76900次/秒;具有话音/数据加密传输、抗干扰、组网灵活和无中心节点等特点,能同时支持大约30个网络工作,网内成员多达上百个甚至更多,在采用大功率对流层散射信道的条件下能够覆盖480×960km2的区域。目前,Link16已装备

美军战术数据链的发展现状

美军战术数据链的发展现状 2008年05月27日星期二 19:24 一、美军战术数据链的发展现状 战术数据链的建设始于20 世纪50 年代,首先是装备于地面防空系统和海军舰艇,之后才逐步应用到飞机上。到目前为止,已有多种战术数据链问世,大致可分为三类:态势感知数据链,用于各军兵种多种平台之间交换不同类型的最新信息、满足多样化任务需求,一般工作在低频,波长较长,数据率较低,主要是传输格式化报文信息,包括Link 4A、Link 11、Link 16和Link 22等;情报、监视和侦察(ISR)数据链,用于传输各种图像情报和信号情报信息,一般工作在高频,波长较短,数据率较高,能实现视频和高分辨率图像的高速传输,包括通用数据链(CDL)和战术通用数据链(TCDL)等;专门为完成某一特定作战任务而设计的功能与信息交换形式较为单一的专用数据链,包括JSTARS专用的监视与控制数据链(SCDL)和增强型位置定位和报告系统(EPLRS)等。 (1)态势感知数据链 Link 4A数据链 Link 4A 数据链是一种自动、高速、由计算机控制的通信系统,采用TADIL C型数据格式,通常把战术支援飞机与飞机控制单元连接起来进行飞机控制和目标信息方面的传输,标准传输速率为600~5000bps。Link 4A 系统一般由控制站/受控站终端系统和传输系统组成。典型的终端系统由特高频无线电台、调制解调器、通信保密设备、数据处理器和用户接口设备组成。其中,控制站终端和受控站终端都采用半双工方式进行工作,但控制站终端必须具有全双工通信能力。目前,美国海军、空军和海军陆战队都装备了Link 4A 数据链,一般是供舰载飞机使用。 Link 11数据链 Link 11数据链是一种自动、高速、计算机对计算机的通信系统,采用TADIL A型数据格式,在具有Link 11功能的各单元,如海上舰艇、飞机和岸上节点之间进行敌情报告等战术数据的交换。此外,它还可用于协调作战区域内各个平台的作战行动。Link 11采用轮询技术,通常由计算机、通信保密设备、数据终端、高频或特高频无线电台组成。Link 11 主要采用高频传播,标准传输速率为1200bps。但在视距范围内可使用特高频频段实现各种作战平台的互连,标准传输速率为2400bps。Link 11 系统主要装备于那些能处理并显示作战态势及目标信息的平台。目前,美国及其盟国都装备有该数据链。 Link 16数据链 Link 16数据链是使用最普遍的态势感知数据链。它是一种先进的通信、导航与识别系统,采用战术数字信息链(TADIL)J型数据格式,是美军根据未来作战的需要并充分发挥联合战术信息分发系统(JTIDS)的能力而研制的,具有快速、机动、无线、多用户等特点,现已成为美国国防部最常用的战术数据链之一。其中,机载Link 16 系统通常由任务计算机、JTIDS 终端或其后继者多功能信息分发系统(MIDS)终端和天线组成。JTIDS/MIDS是Link 16所独有的设施,它除了可以给Link 16系统提供信息加密、自动入网以及把加密信息高速分发给需要该信息的用户的功能之外,还可以将需要中继的信息自动、高速地转发出去。 Link 16数据链是在Link 11数据链的基础上研发的,可以与Link 11或

民航地空通信技术的发展

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/4f8259326.html, 民航地空通信技术的发展 作者:耿琦 来源:《中国新技术新产品》2015年第19期 摘要:随着我国工业水平的不断提高,民航业也得到了迅猛发展,通信方式也在逐渐向 数字化方向上靠拢,从原来的语音通信逐步向数据通信转变。而民航通信技术也由从前的飞机通信寻址与报告系统技术,升级成现阶段的ATN/VDL技术。本文对目前阶段民航地空通信系统进行分析,并对通信技术未来的发展趋势进行简单介绍,希望能对未来民航通信系统的发展做出贡献。 关键词:民航;ACARS;地空通信;ATN/VDL技术 中图分类号:V243 文献标识码:A 近些年,我国民航业得到了快速发展,这就使得民航通信业务量显著提升。现阶段用于民航管制通信的技术有两种,即:高频通话技术和甚高频通话技术两种,但是随着通信量的增加及人为因素存在,致使通信频道出现拥挤现象,导致飞机在飞行安全以及航班准点率上都受到了一定影响,因此就要找寻一种能够有效处理此类问题的方式,这也成为了民航发展首先要解决的问题之一。而地空数据通信技术的应用,则有效解决了这一实际问题。 一、地空数据的传输种类 (一)甚高频数据链 甚高频数据链(VHF)是使用民航118.975~136兆的专用频段来对数据进行传输,其具 有极高的稳定性、信息传输迅速、发生延迟几率小等优点,对卫星以及S模式数据来讲,甚高频数据链具有投资成本不高,并且使用便捷不复杂,以及容易对其进行拓展等特点。因此这种甚高频数据链技术已经成为现阶段民航地空数据链通信中的重要方式之一。然而,甚高频数据链还是存在一定的不足,即:视距传输所能覆盖的范围相对较小,如果想要全面实现航线的覆盖,就必须建立多个发布点来解决覆盖问题。 (二)高频数据链 高频数据链与甚高频数据链对比分析可知,高频数据链具有大于视距的传输距离,且能够覆盖的面积也相对较大,但是由于高频数据链不具有良好的稳定性和可靠性,致使信息数据传输速度得不到提升,并且速率较慢,同时延迟率高也是高频数据链的一大特点。 (三)卫星通信数据链

数据融合概念

数据融合概念的提出源自战争的需要,是依赖于军事应用的。但随着数据融合的发展,它已经成为一门独立的学科,不受某一种应用明显的影响,而是借助于推理,对概念进行一般化,特殊化的综合分析来提出自己的问题。数据融合是一个具有广泛应用领域的概念,很难给出一个统一的定义。数据融合是针对一个系统中使用多个传感器这一特定问题而展开的研究方向,它的定义可以概括为:利用计算机技术对按时序获得的若干传感器的观测信息在一定准则下加以自动分析、综合以完成所需的决策和估计任务而进行的信息处理过程。按照这一定义,多传感器系统是数据融合的硬件基础,多源信息是数据融合的加工对象,协调优化和综合处理是数据融合的核心。 数据融合最早用于军事领域,美国国防部JDL(Joint Directors of Laboratories)从军事应用的角度将数据融合定义为这样的一个过程,即把来自许多传感器和信息源的数据进行联合(Association)、相关(Correlation)、组合(Combination)和估值的处理,以达到准确的位置估计(Position Estimation)与身份估计(Identity Estimation),以及对战场情况和威胁及其重要程度进行及时的完整评价。吉林大学博士学位论文:多传感器数据融合问题的研究有的专家对上述定义进行了补充和修改,用状态估计代替位置估计,并加入了检测的功能,从而给出了如下定义:数据融合是一个多层次、多方面的处理过程,这个过程是对多源数据进行检测、结合、相关、估计和组合,以达到精确的状态估计和身份估计,以及完整及时的态势评估和威胁估计。此定义有三个要点:数据融合是多信源、多层次的处理过程,每个层次代表信息的不同抽象程度;数据融合过程包括数据的检测、关联、估计与合并;数据融合的输出包括低层次上的状态身份估计和高层次上的总战术态势的评估。从非军事应用的角度来说,数据融合是对多个传感器和信息源所提供的关于某一环境特征的不完整信息加以综合,以形成相对完整、一致的感知描述,从而实现更加准确的识别判断功能。综合考虑上述定义,融合都是将来自多传感器或多源数据进行综合处理,从而得出更为准确可信的结论。多传感器数据融合主要包括多传感器的目标检测、数据关联、跟踪与识别、情况评估和预测。数据融合的基本目的是通过融合得到比单独的各个输入数据更多的信息。这一点是协同作用的结果,即由于多传感器的共同作用,使系统的有效性得以增强。多传感器数据融合技术实际上是一种多源信息的综合技术,通过对来自不同传感器的数据进行分析和综合,可以获得被检对象及其性质的最佳一致估计。多传感器数据融合是指将经过集成处理的多种传感器信息进行合成,形成对外部环境某一特征的一种表达方式。多传感器数据融合是人类和其它逻辑系统中常见的基本功能。人非常自然地运用这一能力把来自人体各个传感器(眼、耳、鼻、四肢)的信息(景物、声音、气味、触觉)组合起来,并使用先验知识去估计、理解周围环境和正在发生的事件。由于人类感官具有不同的度量特征,因而可测出不同空间范围内的各种物理现象,这一过程是复杂的,也是自适应的。把各种信息或数据(图像、声音、气味以及物理形状或上下文)转换成对环境的有价值的解释,需要大量不同的智能处理,以及适用于解释组合信息含义的知识库。 在模仿人脑综合处理复杂问题的数据融合系统中,各种传感器的信息可能具有不同的特征:实时的或者非实时的,快变的或者缓变的,模糊的或者确定的,相互支持或互补,也可能相互矛盾或竞争。而多传感器数据融合的基本原理也就像人类综合处理信息一样,充分利用多个传感器资源,通过对这些传感器及其观测信息的合理支配和使用,把各种传感器在空间或时间上的冗余或互补信息依据某种优化准则组合起来,以获得对被测对象的一致性解释或描述。数据融合的基本目标是通过数据组合而不是出现在输入信息中的任何个别元素,推导出更多的信息,这是最佳协同作用的结果,即利用多个传感器共同或联合操作的优势,提高整个传感系统的有效性。用于融合的信息既可以是未经处理的原始数据,也可以是经过处理的数据。处理后的数据既可以是描述某个过程的参数或状态估计,也可以是某个命题的证据,或赞成某个假设的决策。在信号处理技术中,一般是对同一类型的数据,例如时间序列

TTNT数据链系统的发展分析

TTNT数据链系统发展分析 2008年5月13日,首架安装TTNT数据链的F-22A“猛禽”战斗机参加了在内华达州内利斯空军基地举行的2008年美军联合远征部队第三阶段试验演习(JFEX—08—3),表现出了极强的战场态势感知能力和网络中心战能力。演习表明:F-22不仅具备超强的信息采集能力,而且还能通过机载先进战术瞄准网络数据链系统(TTNT)将海量的战场情报信息和态势图像对其他作战平台进行高速传输和实时共享。可以说,TTNT是美军下一代战术数据链系统中一颗冉冉升起的新星,是其网络中心战的中枢系统。本文将从数据链的基本介绍开始,着重剖析TTNT系统,以达到初步掌握其本质的目的。 美军的战术数据链自20世纪50年代开始发展,至今已经形成了一个庞大的作战体系,从Link4,Link11到Link16以及即将装备的Link22和TTNT,每一步发展都会迅速改变现有的作战格局。近十年来,战术数据链系统更是经历了战争的考验,海湾战争、阿富汗战争、科索沃战争、伊拉克战争,每次战争中的成功应用使数据链系统赢得了“战争中作战能力的倍增器”的美誉。那什么是战术数据链呢?引用美国国防部对其下的定义:“战术数据链是用于传输机器可读的战术数字信息的标准通信链路”。战术数据链通过单一网络体系结构和多种通信媒体,将两个或多个指挥和控制或武器系统连接在一起,从而进行战术信息的交换。战术数据链系统的一般组成结构如下图所示:

下面我们将对美军目前的通用数据链Link16进行一个简单介绍。TADIL J(北约称之为Link16)研制于20世纪70年代,较其前任而言,是一种保密、大容量、抗干扰的数据链路,采用J序列报文格式。Link16工作在960~1215MHz频段,传输速率为115.2kbps-238kbps,采用TDMA方式组网,具有跳扩频相结合的抗干扰方式,跳频速率为76900次/秒。以下是Link16机载数据链的组成图示: 由于受到机内空间和载荷量的限制,原有的一些组件被整合成三大任务模块。任务计算机主要是处理信息数据以及对数据加密;,联合收发系统则集成了数据终端机和RF设备中的射频设备的功能,负责对数据的调制解调以及生成波形;接收/发射天线主要收发无线电信号。

战术数据链的发展与作战应用

总第190期2010年第4期 舰船电子工程 Ship Electronic Engineering Vol.30No.4 1   战术数据链的发展与作战应用3 李宏智 (中国电子科技集团公司第二十八研究所 南京 210007) 摘 要 文章介绍了外军典型战术数据链的发展情况,探讨了多种数据链与作战平台的最新集成应用方式,分析了数据链的作战组织使用,并对战术数据链的消息标准和战术功能做了研究,最后提出了数据链发展的建议。 关键词 战术数据链;消息标准;作战应用 中图分类号 E917 Develop ment a nd Operational Application of Tactical Dat a Links L i Hongzhi (The28th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation,Nanjing 210007) Abs t rac t The paper introduces development status of typical tactical data link of foreign army,and discusses latest ap2 plication methods of multi2tactical data link integrated into operational platforms.The operational application of data link is analyzed.The paper also investigates message standards and tactical f unction of tactical data link.In the end,the paper puts forward the proposals on development of tactical data link. Ke y Words tactical data link,message standard,operational application Class Nu m ber E917 1 引言 数据链是一种按规定的消息格式和通信协议,在传感器、指控系统与武器平台之间实时传输和处理战术数据信息的系统。通过数据链,可以将地理上分散的部队、各类传感器和武器系统建立起无缝链接,构成立体分布、纵横交错的信息平台,沟通所有作战单元,实现信息共享,从而使指挥员实时掌握战场态势,缩短决策时间,提高指挥速度和协同作战能力。数据链包括传输设备、通信协议和消息标准三大要素[1~2]。 数据链是实现战场态势信息共享,扩大态势感知范围的主要手段。数据链把传感器、指控系统与武器平台联系在一起,通过共享战场信息,使各作战单元的态势感知范围由原先各单元所装备的传感器侦测范围,扩大到联合作战部队所有传感器侦测范围,大大提高各作战单元的态势感知能力,扩大作战部队的掌控范围。 数据链是部队协同作战的“粘合剂”,是一体化联合作战实现的前提和纽带。现代联合作战中,陆、海、空三军的作战部队、舰船、飞机等作战单元之间需要传送海量的传感器信息和交战指令,数据链使系统内各成员获得完整、准确、实时、清晰、共用的战场态势,支持武器协同与互操作能力,从而实现真正意义上的联合作战。 数据链实现传感器和射手联网,缩短发现与打击目标的时间间隔,实现快速精确打击。数据链将传感器、指挥系统和射手联入网络,战术数据链不仅能够快速分发、交换传感器获得的情报信息,为提供战场态势实时传输战术数据,而且可以满足目标指示的精度要求,沟通从传感器到武器发射平台之间的信息流,应用于引导武器发射,实现多平台的火力协同,从而大大提高快速反应能力和精确打击实时目标的能力。 3收稿日期:2009年10月27日,修回日期:2009年11月30日 作者简介:李宏智,男,硕士,工程师,研究方向:综合电子信息系统总体技术,数据链集成应用技术。

地空数据链应用及技术

地空数据链应用及技术 在国际民航新的通信、导航、监视和空中交通管理(CNS/ATM)的技术方案中,运作的基础是建立一个新型的航空电信网(ATN)。其中一项重要的发展重点是开发地空数据链的技术和应用。本文根据国际民航在这方面的研究,拟从总体上介绍在民用航空领域,今后地空数据链的应用和技术情况。 一、数据链的应用 在新CNS/ATM的实施中,地空和空空数据链业务将支持通信、导航和监视应用的各个领域。总的说来,管制员与飞行员的交互通信将由管制员与飞行员直接链路通信(CPDLC)来支持;地面信息和导航信息的获取由地空广播数据链来支持;地面和机载的监视能力由自动相关监视支持;通信网络的管理由数据链初始能力支持。 1.CPDLC提供空中交通管制(ATC)服务的地空数据通信。它进行地空之间交换符合空中交通管制程序措词的放行、情报、请求等电报。这些电报包括有关飞行高度指配、通过限制通知、偏离航路告警、航路改变和放行、速度指配、通信频率指配、飞行员各种请求,以及自由格式电文的发布和接收。 2.D-FIS(数字化飞行信息服务)是一种地空间的数据链广播应用。它允许飞行员经过数据链路向地面计算机系统请求并接收FIS信息。D-FIS支持多种服务,他们包括:ATIS(终端自动信息广播服务)、机场气象报告服务、终端气象服务、风切变咨询服务、航行通告服务、跑道视程服务、机场预报服务、重要气象信息服务以及临时地图服务(PRECIPITATIONMAPSERVICE)等。这种通信从飞机起始,D-FIS可以应用到飞行的全过程。预期飞机在终端区或进近、起飞阶段交互通信率比较高。其对传输时延的要求不是太大的问题,而对完整性要求比较高。 3.ADS-C(自动相关监视-约定式)也称为ADS-A(寻址式)。两者都是使用与ATN相兼容的子网络的数据链信道支持双向数据链通信服务,其工作方式与ADS-B(广播式)不同。ADS-C基于使用从飞机获取的四维的位置信息,通过ATN数据链,按照ATS单位与飞机双方同意的约定来进行通信,从而经过地面计算机系统的处理,在显示系统上显示飞机航迹。ADS-C可以应用到地面的飞机和飞行的全过程。ADS-C一般用于无法实施雷达监视的海洋和内陆边远地区,或者作为一个大范围的雷达监视系统的低成本的备用方式。ADS-C现在定义为在尚不能满足在繁忙空域中使用飞行间隔标准的监视系统。ICAO认为,ADS-C支持监视业务是通过ATN来完成的,所以是通信需求的组成部分。 4.导航应用。导航系统使用数据链服务的主要应用是通过GNSS(全球卫星导航系统)增强系统对GNSS定位信息的修正来改善机载GNSS接收机提供的飞机位置的精确性。GNSS增强系统的修正数据将被周期性地通过一个或者多个数据链广播给飞机。增强系统同时改善GNSS服务的完整性、可用性和连续性。这个应用将需要非常高质量的数据链服务,特别是在飞机精密进近阶段。因此,传输时延是一个非常重要的指标。增强系统可以通过广域(卫星)或本地(已知位置的地面台)组成。在导航系统应用中一些可能影响运行需求的因素有:增强系统地面台站对精密进近需求的保持能力、有关在海洋空域的最低间隔标准和不同空域对"需要的导航性能(RNP)"的不同要求。 5.监视应用。今后在繁忙空域监视的应用主要有:机载防撞系统(ACAS)、监视增强系统、ADS-B、飞行信息服务(TIS)或飞行信息广播服务(TIS-B)。 ACAS是机载防撞系统。它现在由二次雷达应答机来支持。目前ICAO附件十规定,有能力的应答机支持空对空的监视和在A、C、S模式应答机混用的情况下的电报协调。空对空,以及空对地的咨询电报同样用于探测告警。现用的ACAS与S模式二次雷达的扩展

多源信息融合技术的起源发展与研究应用

1.多源信息融合技术的起源发展与研究应用 1.1多源信息融合的概念 多源信息融合(multi-source information fusion)亦称多传感器信息融合,是一门新兴边缘学科。多源的含义是广义的,包含多种信息源如传感器、环境信息匹配、数据库及人类掌 握的信息等,信息融合最初的定义是数据融合,但随着信息技术的发展,系统信息的外延 不断扩大,已经远远超出了数据的简单含义,包括了有形的数据、图像、音频、符号和无 形的模型、估计、评价等,故学术界、技术界均认为使用信息融合更能代表其含义。多源 信息融合的优势可以表现在密集性、有效性、互补性、冗余性、实时性、低成本性、高适 应性等多个方面。 1.2多源信息融合技术的起源与发展 这一概念是在20世纪70年代提出的。当时新一代作战系统中依靠单一传感器提供信 息已无法满足作战需要,必须运用多传感器集成来提供多种观测数据,通过优化综合处理 提供相对准确的战场信息,从而更好地把握战场态势。在多传感器系统中,由于信息表现 形式的多样性,信息数量的巨大性,信息关系的复杂性,以及要求信息处理的及时性,都 已大大超出了人脑的信息综合处理能力,所以多传感器数据融合(Multi-sensor Data Fusion简称MSDF)便迅速发展起来。20多年来,MSDF技术在现代 C3I(指挥、控制、通信与情报Command, Control, Communication and Intelligence)系统中和各种武器平台得到了广泛的应用[3],在工业、农业、航空航天、目标跟踪和惯性导航等民用领域也得到了普遍关注。 国外对信息融合技术的研究起步较早。第二次世界大战末期,高炮火控系统开始同时 使用了雷达和光学传感器,这有效地提高了高炮系统的瞄准精度,也大大提高了抗恶劣气象、抗干扰能力。现代信息融合概念70 年代初开始萌芽。最初主要在多种雷达同时运用的条件下执行同类传感器信息融合处理,以后逐渐扩展。70 年代末期开始引入电子战、ESM 系统,引起人们高度重视。从80年代起,美国在研发,学术讨论,以及推广多源信息融合技术等方面始终走在前列。尤其在海湾战争结束后,美国更加重视信息自动综合处理 技术的研究,并有效带动了其他北约国家在这方面的研究工作,如英国陆军开发了炮兵智 能融合系统(AIDD)、机动和控制系统(WAVELL)等,德国准备在“豹2”坦克的改进中运用 信息融合和人工智能等关键技术。

数据链的发展及其应用

数据链的发展及其应用 摘要:数据链是一种在多个传感器、指挥信息系统、武器系统等作战单元之间,采用一种或多种网络结构,按照规定的通信协议和消息标准传递格式化战术信息的数据信息系统。关键词:数据链、发展、应用。一、数据链概述(一)数据链的基本组成 与一般通信系统所不同,数据链除了拥有通信终端、传 输设备等基本要素以外,最大区别就是拥有特殊的通信规范,即数据报文的消息标准和控制链路运行的通信协议。没有这些通信规范,即使有了先进的通信设施和通信网络,也不能称其为数据链。因此,将数据链视为实际的硬件设备,不如视为一组规范了传输方式、信息格式、各节点间的组网方式、使用的硬件规格等实现信息交换的协定、规范。另外,数据链还包括一些保障通信安全、可靠运行的辅助设备,如加密/解密装臵(密码设备)、自检设备、电源等。所以,数据链的基本组成可以概括为三大要素:终端设备、传输设备和通信规范。 广义上的数据链系统还包括与数据链相连接的信息提供者、使用者和管理者等要素,即与数据链紧密相连的指挥信息系统、武器系统和各种传感器等平台。这些要素虽然不能直接算作数据链系统的组成要素,但离开它们数据链的作用和功能将不能发挥,所以我们将这些要素称为数据链的外围构成

要素,将数据链设备的组成称为数据链的内在组成要素。正是在这些外围和内在组成要素的共同作用下,数据链系统才能有效运作:战术情报信息由各种传感器产生,战术指挥控制信息由指挥信息系统产生,这些战术信息通过数据链进行传递,并输送到相应的武器系统,形成了战术信息由生产到有效使用的通路。战术信息通过数据链在这些联网的平台之间快速流动,将物理空间上相互分离的各个作战单元紧密的链接成一个整体。 其实,自从数据链诞生起,它就与指挥系统、传感器和武器系统紧密地结合在一起。随着信息化程度的加速,数据链与指挥信息系统、武器系统、传感器的一体化程度在加快。美国海军20世纪60年代装备的海军战术数据系统(NTDS)就是数据链与指挥信息系统一体化的成功范例,它是将Link-11与舰载和机载的指挥控制系统进行了一体化设计,从而将编队各个舰载指挥控制系统连为一体,有效地提高了整体的作战效能。海军战术数据系统的基本设备包括:战术数据系统(TDS)、数据终端设备(DTS)、无线电设备、天线、其他辅助设备等。战术数据系统,也称战术计算机系统(TCS)或作战指挥系统(CDS)。其功能主要包括:一是为其它设备提供战术数据,即把战术数字信息传送给数据链路的参与者;二是接收其它设备发来的战术数据,即接收并处理数据链路参与者输入的战术数字信息;三是维护战术数据库;四

数据融合算法及其应用

多传感器信号融合及应用 结课论文 数据融合算法及其应用 姓名:李东正 学号:112081101175 专业:控制理论与控制工程

数据融合算法及其应用 一数据融合的发展及基本概念 数据融合一词最早出现在20世纪70年代末期,开始并未受到足够的重视。近几十年随着传感器技术的迅速发展,尤其在军事指挥系统中对提高综合作战能力的迫切要求,使其得到了长足的进步。其早期主要是应用在军事上,而随着工业系统的复杂化和智能化近年来该技术推广到了民用领域,如医疗诊断、空中交通管制、工业自动控制及机械故障诊断等。 数据融合是针对一个系统中使用多个传感器这一问题而展开的一种信息处理的新的研究方向,所以数据融合也称为传感器融合。 数据融合一直没有一个统一的定义,一般认为:利用计算机技术,对按时间顺序获得的若干传感器的观测信息,在一定的准则下加以自动分析、综合,从而完成所需要的决策和估计任务而进行的信息处理过程称为数据融合。 二数据融合的几种方式 很多学者从不同角度出发提出了多种数据融合技术方案。可以按不同的方式进行分类:如按技术原理分,可分为假设检验型数据融合、滤波跟踪型数据融合、聚类分析型数据融合、模式识别型数据融合、人工智能型数据融合等;按判决方式分有硬判决型和软判决型数据融合;按传感器的类型分又有同类传感器数据融合和异类传感器数据融合;按对数据的处理方式分,又可分为像素级融合、特征级融合和决策级融合。从方法来分数据融合,有Bayes推理法、表决法、D- S 推理法、神经网络融合法等。下而分别对这几种方法的优缺点进行讨论。 2.1 Bayes推理法 多源信息的集成并不仅仅依赖于数学上的分析,因为在实际应用中由于信息不完全会造成系统具有不确定性。至少有两方而的原因会导致信息不完全:一是噪声破坏了信号中原有的部分信息,并且无法在后处理中从噪声中将原始信息提取还原;二是因为即使不考虑噪声的干扰,信息本身也不可能包含监测对象完整、全部的信息,这和传感器的精度等因素有关。因此,一方而无法通过获得完全、精确的信息,进而用纯数学方法分析解决问题;另一方而,信号的后处理无法增加己获取信号的信息含量,所以,需要通过采用归纳推理的方法来解决。从应用

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