装甲编队无线紫外光隐秘通信的中继选择研究

针对装甲编队在复杂战场环境下的紫外光端到端通信中断问题,多采用中继辅助方式建立协作通信链路,而中继选择是关键问题之一。为了提高编队之间的通信协同能力,在解码转发协议的前提下,结合门限决策思想,提出了一种基于无线紫外光隐秘通信的装甲编队最佳中继选择算法。该算法结合紫外光非直视通信的优点,根据信噪比门限和信道特性的选择策略,对编队进行最佳中继的选择,并在高斯噪声模型下,分析了其误码率性能。仿真结果表明,在根据不同的信噪比环境和中继数来选取适当的协作门限,可获得最佳中继链路,以及在协作通信链路动态变化时,调整中继的接收和发射状态,能有效提高协作中继链路的通信质量。     

一种无人机集群安全高效的分区集结控制策略

针对无人机集群在特定场景下需要在指定区域安全、快速集结成指定队形的需求,该文提出了一种分区集结的控制策略。考虑无人机(UAV)的初始分布位置、集结区域以及编队图案等约束,为每架UAV分配目标集结点并使总航程尽量小。将近集结点区域等分为多个分区,不同分区内的UAV均按一定规则依次沿直线向所分配目标集结点航行,无多余航路能耗且互不影响。UAV间通过紫外光进行稳定的机间通信并共享已知信息实现集群内部信息共享。实验结果表明：随着分区数的增多,集群的集结时间呈阶梯型下降,阶梯高度与各分区所含UAV数目的最大值呈近似线性关系,预测碰撞概率逐渐降低接近于0,验证了所提方法的可行性和有效性。另外,根据实验结果得出的规律提出了一种依据不同需求选择最佳分区数的方法。     

无人机航迹中电力线电晕紫外探测与定位

在无人机电力线巡检中,为了能快速发现并定位绝缘子产生电晕放电现象的位置,对无人机航迹中的电力线电晕探测与定位方法进行了研究。分析了电晕放电功率检测模型,并得到放电源辐射出紫外光功率的公式。设计了具有高灵敏度的电晕探测设备,提出在无人机航迹中发现绝缘子缺陷的定位方法,通过两次不同角度对电力线铁塔探测,比较两次探测结果分析出缺陷绝缘子的位置。最后根据定位方法设计了对电火花和紫外LED探测实验。结果表明,该探测设备能准确探测出电火花产生的紫外光功率,受到紫外光在空气中损耗的影响,测量值随距离的增加而逐渐减小,且在不同距离情况下相对误差在11.5%之内。在紫外LED探测实验中,探测角度选择0°和15°时测量值较为准确。该方法在微弱电晕放电探测中准确有效,能够满足无人机在航迹中对电力线缺陷绝缘子的定位要求。     

基于小发散角LED的光源优化布局

光源布局是影响室内LED光通信照明和通信性能的关键因素之一.相比传统布局使用的大发散角朗伯型LED,小发散角LED具有反射面积小、中心光强度高等优点.以小发散角LED为光源,以最优光照度均匀性、最少LED数量为目标,对正方形和长方形房间的光源布局进行了优化设计,并分析了优化布局的系统性能.结果表明,两种房间中优化布局的...     

树状注水管网中高可靠度的拓扑优化方法研究

油田注水管网系统的高效可靠运行在油田生产中是十分重要的。文中采用双网互为备份的方法,运用注水管输理论、图论和最优化理论,以尽可能小的代价来最大程度地提高树状注水管网系统的可靠性。在单管连接和双管连接的情况下,分别对比了有增压设备和无增压设备两种状态下两个网络的可靠度和连接管段的造价。结果表明:双管连接且有增压设备的情况下两个树状网络的可靠度较高。该方法确定了两个树状网络拓扑之间的最优连接方案,保障了整个系统的高效可靠运行。     

基于H.264的多传输模式IP网络视频监控系统

设计与实现了一种基于H.264的多传输模式IP网络视频监控系统,该系统采用ARM9 S3C2440作为核心硬件处理器, USB摄像头采集到的视频数据经X264压缩编码后由RTP实时传输协议进行网络层的打包,并通过ARM-Linux开发平台与PC机之间建立的UDP Socket在有线以太网、无线Wi-Fi和电力线三种环境中进行网络传输, PC机在接收到视频流后进行解码与实时显示.最后,对系统服务器端的压缩编码效率和三种传输模式下的系统性能进行了测试和分析,测试数据结果表明该系统具有功耗低、压缩编码效率高、视频画质清晰等特点,并且能在不同的传输环境中保证视频传输的高实时性.     

紫外光NLOS通信的机群间通路快速恢复算法

为了研究直升机编队飞行在链路中断或节点中断情况下的路径恢复,基于紫外光非直视通信的路径损耗,采用Dijkstra算法寻找网络连通性的前提下直升机编队飞行通信网络的最优路径,通过节点移动来实现链路中断或节点中断时的路径恢复。通过理论以及仿真分析,得到了最优路径在不同链路断开时的路径恢复情况。结果表明,采用所提出的算法虽然在节点移动时需要花费2s~3s的时间,但是与路径重寻方法相比,3跳和4跳节点的链路收敛时间能够有效减小0.2ms和0.4ms,路径权值同样能够减小20dB和45dB,因此该算法具有可行性。这一结果对机群间路径快速恢复的研究有一定的应用价值。     

基于k 最短路由的mesh光网络p圈构造方法*

Pcycle是mesh光网络中一种十分优秀的保护算法,圈构造算法是p圈法设计的前提。首先介绍了圈的概念及常见圈构造算法和基于k最短路由的p圈启发式算法,提出了基于k最短路改进metaDijkstra的圈构造算法。实验仿真表明该方案比较适合网状光网络中的圈构造。     

蜂群无人机编队内无线紫外光协作避让算法

在战场复杂电磁环境下,保证蜂群无人机编队机间飞行安全和编队内可靠通信尤为重要。本文提出一种蜂群无人机编队内无线紫外光协作避让算法,结合无线紫外光覆盖特点设计紫外虚拟围栏避让策略,基于增强矢量场直方图法针对无人机在避让时的运动状态的代价函数进行改进,采用无迹卡尔曼预测器预测邻近无人机的飞行状态。在两种预测场景下的避让仿真中,结果表明,与增强矢量场直方图法进行对比,本文算法的整体运动轨迹平滑,局部避让时无明显抖动,避让路径总长度平均减少3.46%,总耗时平均减小18.94%,验证了蜂群无人机编队内无线紫外光协作避让算法的有效性。     

弱湍流中紫外光非直视分集接收技术的研究

根据弱湍流信道中对数正态分布模型,建立了紫外光非直视分集接收系统。采用开关键控（OOK）调制,在不同闪烁指数和接收天线数下,分别对比分析了最大比合并（MRC）、等增益合并（EGC）和选择性合并（SC）的误码性能。仿真结果表明,相比于无分集情况,采用三种合并方式的误码率性能有明显提升。在接收天线数相同的情况下,三种合并方式中,MRC的性能最优,其次是EGC,SC的性能最差。对比分析了不同接收天线数时的误码率性能,随着接收天线数的增加,三种合并方式的误码性能得到了较大改善。在弱湍流信道中,采用分集接收技术能够减轻衰落的影响,提高分集增益。