一种侦察信息传输链路优化方法技术

本发明专利技术公开了一种侦察信息传输链路优化方法，该方法对作战节点分类进行抽象，将我方作战单元分为传感器类节点、决策器类节点和影响器类节点；利用深度优先搜索算法对侦察信息传输链路进行提取，然后计算侦察信息传输链路精度，再基于证据理论构建评价函数对链路进行筛选，构建侦察信息传输链路评价函数；最终输出评价函数值最高的侦察信息传输链路，即为最优侦察信息传输链路。本发明专利技术能够提升复杂战场环境下的侦察信息传输效率，为解决复杂战场环境下的作战资源分配问题提供方法。境下的作战资源分配问题提供方法。境下的作战资源分配问题提供方法。

【技术实现步骤摘要】
一种侦察信息传输链路优化方法


[0001]本专利技术属于信息处理
，具体涉及一种传输链路优化方法。

技术介绍

[0002]现代信息化战争是作战体系与体系之间的全领域对抗，作战装备众多，战场环境复杂，侦察信息的传输效率影响着整个作战体系的效能。目前，对战场侦察信息传输链路问题的研究大多将作战单元抽象为网络中的同质节点，忽略了节点之间的区别，只是对作战信息传输网络模型的拓扑性质进行研究，少有针对侦察信息传输链路进行链路提取和链路优化的研究。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种侦察信息传输链路优化方法，该方法对作战节点分类进行抽象，将我方作战单元分为传感器类节点、决策器类节点和影响器类节点；利用深度优先搜索算法对侦察信息传输链路进行提取，然后计算侦察信息传输链路精度，再基于证据理论构建评价函数对链路进行筛选，构建侦察信息传输链路评价函数；最终输出评价函数值最高的侦察信息传输链路，即为最优侦察信息传输链路。本专利技术能够提升复杂战场环境下的侦察信息传输效率，为解决复杂战场环境下的作战资源分配问题提供方法。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案包括如下步骤：
[0005]步骤1：将作战体系中我方N个作战单元分类为Ns个传感器类节点S、Nd个决策器类节点D以及Ni个影响器类节点I；其中传感器类节点包括所有提供作战空间感知的单元，并分为两类：Ns
Rec
个侦察传感器节点S
Rec
以及Ns
Orit<br/>个定位传感器节点S
Orit
，有：
[0006]Ns
Rec
+Ns
Orit
＝Ns,
[0007]Ns+Nd+Ni＝N
[0008]敌方目标为M个目标节点T；
[0009]步骤2：用S、D、I、T四类节点与节点间连边构建作战体系的信息传输拓扑网络模型；对节点进行编号，对于任意节点i与节点j，L
imax
表示节点i的最大通信距离，L
jmax
表示节点j的最大通信距离，根据节点位置坐标计算两节点间的距离L
ij
，满足L
ij
&lt;L
imax
时，节点i能向节点j传输信息；L
ij
&lt;L
jmax
时，节点j能向节点i传输信息；
[0010]用节点间的有向边表示节点间的信息传输关系，用节点与有向边构成的有向图表示作战体系的信息传输拓扑网络；构建信息传输拓扑网络的邻接矩阵X，矩阵大小为(N+M)
×
(N+M)，若节点i能向节点j传输信息则邻接矩阵X内矩阵元素x
ij
＝1，若不能则x
ij
＝0；
[0011]步骤3：将邻接矩阵X转换为邻接表；
[0012]将(N+M)个作战节点设置为邻接表V的表头即顶点为1,2,
…
,(N+M)，矩阵元素x
ij
＝1则将节点j加入表头i的链表中；
[0013]步骤4：深度搜索提取链路；
[0014]针对需要提取的侦察信息传输链路，设置深度搜索起始节点为目标节点T
i
,i∈{1,2,
…
,M}，结束节点为决策器类节点D
j
,j∈{1,2,
…
,Nd}，剔除不参与侦察信息传输的节点，采用深度优先搜索算法对节点T
i
到节点D
j
的侦察信息传输路径进行遍历，获得T
i
到D
j
的m条侦察信息传输链路Link1,Link2,
…
,Link
m
；
[0015]步骤5：计算侦察信息传输链路精度；
[0016]步骤5
‑
1：基于D
‑
S证据理论对链路中多个节点的探测精度进行多次融合计算，求取信息传输链路精度P
cep
；信息传输链路中首尾节点不影响传输精度，故将每个中间节点视为D
‑
S证据理论中的一条独立证据；设置样本空间Θ＝{θ1,θ2,
…
,θ
n
}，其中θ1,θ2,
…
,θ
n
为不同的探测精度指标；设侦察信息传输链路Link
a
,a∈{1,2,
…
,m}有q个中间节点，中间节点b,b∈{1,2,
…
,q}的探测精度的基本概率分配函数即mass函数为：
[0017]m
b
(θ1)＝p1,m
b
(θ2)＝p2,
…
,m
b
(θ
n
)＝p
n
,m
b
(Θ)＝p
Θ
[0018]其中m
b
(Θ)表示不能确定节点b当前的探测精度；p1,p2,
…
,p
n
,p
Θ
是对不同精度指标的可信度分配，其值由节点对应装备的探测精度特性决定，且p1+p2+
…
+p
n
+p
Θ
＝1；
[0019]步骤5
‑
2：基于Dempster规则对任意两条独立证据进行融合，取两条证据的mass函数进行正交和，融合过程如下：
[0020][0021]其中K为归一化因子：
[0022][0023]步骤5
‑
3：将当前信息传输链路Link
a
的q个中间节点的mass函数按照从前向后的顺序进行融合，得到Link
a
的mass函数：
[0024][0025][0026][0027][0028][0029]将不同探测精度指标转化为探测精度数值函数U：
[0030]U:U(θ1)＝θ1,U(θ2)＝θ2,
…
,U(θ
n
)＝θ
n
,U(Θ)＝max{θ1,θ2,
…
,θ
n
}+k,k&gt;0
[0031]计算Link
a
的精度
[0032][0033]计算得到m条侦察信息传输链路的精度
[0034]步骤6：链路筛选；设置侦察信息传输链路精度要求P0，剔除精度大于P0的链路，留下精度符合要求的t条链路，0≤t≤m；
[0035]步骤7：构建侦察信息传输链路评价函数；
[0036]评价指标包括：
[0037](1)侦察信息传输链路精度P
cep
：链路Link
s
,s∈{1,2,
…
,t}的精度为
[0038](2)链路通信总时延P
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种侦察信息传输链路优化方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：将作战体系中我方N个作战单元分类为Ns个传感器类节点S、Nd个决策器类节点D以及Ni个影响器类节点I；其中传感器类节点包括所有提供作战空间感知的单元，并分为两类：Ns
Rec
个侦察传感器节点S
Rec
以及Ns
Orit
个定位传感器节点S
Orit
，有：Ns
Rec
+Ns
Orit
＝Ns,Ns+Nd+Ni＝N敌方目标为M个目标节点T；步骤2：用S、D、I、T四类节点与节点间连边构建作战体系的信息传输拓扑网络模型；对节点进行编号，对于任意节点i与节点j，L
imax
表示节点i的最大通信距离，L
jmax
表示节点j的最大通信距离，根据节点位置坐标计算两节点间的距离L
ij
，满足L
ij
&lt;L
imax
时，节点i能向节点j传输信息；L
ij
&lt;L
jmax
时，节点j能向节点i传输信息；用节点间的有向边表示节点间的信息传输关系，用节点与有向边构成的有向图表示作战体系的信息传输拓扑网络；构建信息传输拓扑网络的邻接矩阵X，矩阵大小为(N+M)
×
(N+M)，若节点i能向节点j传输信息则邻接矩阵X内矩阵元素x
ij
＝1，若不能则x
ij
＝0；步骤3：将邻接矩阵X转换为邻接表；将(N+M)个作战节点设置为邻接表V的表头即顶点为1,2,
…
,(N+M)，矩阵元素x
ij
＝1则将节点j加入表头i的链表中；步骤4：深度搜索提取链路；针对需要提取的侦察信息传输链路，设置深度搜索起始节点为目标节点T
i
,i∈{1,2,
…
,M}，结束节点为决策器类节点D
j
,j∈{1,2,
…
,Nd}，剔除不参与侦察信息传输的节点，采用深度优先搜索算法对节点T
i
到节点D
j
的侦察信息传输路径进行遍历，获得T
i
到D
j
的m条侦察信息传输链路Link1,Link2,
…
,Link
m
；步骤5：计算侦察信息传输链路精度；步骤5
‑
1：基于D
‑
S证据理论对链路中多个节点的探测精度进行多次融合计算，求取信息传输链路精度P
cep
；信息传输链路中首尾节点不影响传输精度，故将每个中间节点视为D
‑
S证据理论中的一条独立证据；设置样本空间Θ＝{θ1,θ2,
…
,θ
n
}，其中θ1,θ2,
…
,θ
n
为不同的探测精度指标；设侦察信息传输链路Link
a
,a∈{1,2,
…
,m}有q个中间节点，中间节点b,b∈{...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕文豪，苏云萍，张安，朱旭东，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：