区域封锁子弹药快速入网及协同探测技术研究

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区域封锁子弹药的网络化使子弹药节点既具有收集区域信息的作用,又有执行战术任务的能力,具有较好的应用前景。在该研究领域中,孤立节点快速入网及目标探测技术是两项关键性的技术,仍有部分问题需要进一步研究解决。本文的研究工作主要围绕这两个技术进行展开。  基于网络化区域封锁子弹药的应用背景,考虑到环境条件恶劣或战术需求,网络中父节点丢失,产生大量孤立节点的情况。针对孤立节点快速重新入网的问题,本文从孤立节点产生的原因出发,分析现有入网机制所存在的问题,重点分析其中耗时部分,提出一种入网机制改进策略。该策略主要通过缩短信道扫描时间、省略孤立状态判断、优化传感器网络地址空间,进而达到缩短孤立节点入网时间的目的。数值仿真和试验结果显示,在节点饱和度较低时,孤立节点能节省2.1s的入网时间,在节点饱和度达到80%以上时,传感器网络的优化对缩减孤立节点入网时间起到一定作用。  目标探测技术是区域封锁子弹药实战应用的基础,对精准打击等战术实现起着决定性的作用。为此,本文设计了一种适用于区域封锁子弹药应用背景的多传感器节点协同目标探测算法。通过分析经典的奈曼-皮尔逊(N-P)最优融合准则,在其基础上,考虑单节点恒定门限值无法过滤环境干扰噪音对目标探测准确性的影响,引入适用于嵌入式平台的单节点自适应阈值迭代算法,从而达到目标探测算法对环境噪声的鲁棒性设计。数值仿真和试验结果显示,从单个节点的探测性能考虑,该算法能有效抑制单节点目标探测虚警率。从系统总体性能考虑,该算法对于提高系统目标探测性能具有一定的作用。
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