分布式电子战网络协同覆盖技术研究

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随着电子信息技术的飞速发展和战场无线通信网络的日新月异,分布式电子战因其可有效应对战场错综复杂电磁环境的挑战,提升电子战网络的隐蔽性、抗毁性以及态势感知能力和协同对抗效能,已成为当前电子战领域重要的发展方向。网络覆盖作为分布式电子战的关键技术之一,为后续智能决策、协同对抗及其效能评估等任务的实施提供了强有力的信息支撑,研究内容具有重要的理论意义和军事价值。论文聚焦战场复杂电磁环境下分布式电子战网络的覆盖问题,在阐述了分布式电子战网络研究背景、研究意义以及国内外研究现状的基础上,明确了以分布式电子战网络协同覆盖探测和覆盖优化为研究内容。首先,针对基于关键节点的战场无线通信网络中信号覆盖状况的差异性问题,论文以静态电子战网络为研究对象,提出了一种基于PSO-BP-Kriging插值的协同覆盖探测算法。该算法利用PSO-BP-Kriging插值对静态电子战网络的感知盲区进行估计,并通过融合电子战节点的感知数据和插值估计数据实现了对基于关键节点的战场无线通信网络目标区域信号覆盖的协同探测。仿真实验结果证明:论文所研究的算法具有良好的估计精度和可行性。其次,针对传统覆盖优化算法将目标区域中视为均匀区域的局限性问题,论文以移动电子战网络为研究对象,提出了一种基于改进布谷鸟搜索的关键区域覆盖优化算法。该算法依据目标区域侦测价值的差异性提出关键区域概念,同时引入加权覆盖率思想区分不同区域的重要程度,接着利用节点的位置信息对算法的位置更新方程进行改进,并对算法的发现概率参数进行了自适应调整,最终实现关键区域覆盖率的重点优化。仿真实验结果表明:论文所研究的算法与其他经典算法相比,收敛速度更快且能够更加有效地提高关键区域的覆盖率。最后,针对静态电子战网络覆盖可控性较差和移动电子战网络高能耗的问题,论文以混合电子战网络为研究对象,提出了一种基于移动规划的覆盖优化算法。该算法通过基于布谷鸟搜索的覆盖优化算法初步提高了混合电子战网络的覆盖率,在此基础上通过提出的节点移动规划方案对电子战节点的最佳部署位置进行调整以缩减移动电子战节点的数量和平均移动距离。仿真实验结果表明:论文所研究的算法在平均移动距离和需要移动的电子战节点数量等方面较其他算法改善显著,具有更好的适用性。
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