指揮系統(tǒng)中無線組網(wǎng)通信技術分析

張禎東 房永昌 王坦 趙亮

摘 要：文章將在控制系統(tǒng)中使用無線通信技術作為切入點，并且還將在更多空間使用無線通信技術來通信和控制裝備網(wǎng)絡或提供緊急通信，以表明處于控制和指導之下的重要作用。這項研究的價值是對無線網(wǎng)絡設計和通信網(wǎng)絡軟件設計兩個層次的分析，以實現(xiàn)無線命令網(wǎng)絡的構建，使網(wǎng)絡保持平穩(wěn)運行，并為控制系統(tǒng)構建一個真實可靠的無線網(wǎng)絡通信平臺。

關鍵詞：指揮系統(tǒng);無線組網(wǎng);通信技術

0 ? 引言

隨著科學技術的最新發(fā)展，信息情報獲取不再取決于傳統(tǒng)和現(xiàn)代通信網(wǎng)絡中對工人的選擇。無線通信技術是通信命令網(wǎng)絡的組成部分，他們可以獲得指揮系統(tǒng)最及時、最可靠的有價值信息，并在指揮系統(tǒng)的條件下獲得許多好處。由于無線技術和現(xiàn)代信息技術的存在，企業(yè)單位正處于一場真正的戰(zhàn)爭中，控制系統(tǒng)可以及時、準確、完整地傳輸所需的決策信息，然后增加了效力。

1 無線通信指揮組網(wǎng)的構建設計

1.1 網(wǎng)絡平臺創(chuàng)建與維護

建立網(wǎng)絡中的高級別指揮網(wǎng)絡包括許多子網(wǎng)，網(wǎng)關負責處理子網(wǎng)，創(chuàng)建和修改子網(wǎng)后，網(wǎng)關負責同步子網(wǎng)時鐘，隨時間收集每個通道的網(wǎng)絡信息，標記用戶位置，以及創(chuàng)建和更新路由器表。如果子網(wǎng)中的節(jié)點數(shù)發(fā)生更改，網(wǎng)關將一次添加或刪除節(jié)點，以使安裝的節(jié)點與時鐘保持同步。如果網(wǎng)絡出現(xiàn)故障，有兩種方法可以構建網(wǎng)絡。第一種方法：按照上述順序，子網(wǎng)通道自動成為網(wǎng)關，代表每個位置的網(wǎng)關更改，再次收集通道信息，并創(chuàng)建表以建立新的路由。第二種方法是根據(jù)團隊的需求將其余的子網(wǎng)管理器與其他子網(wǎng)集成在一起。子網(wǎng)網(wǎng)關為每個管理器進行配置和準備[1]。通過每個子網(wǎng)上的閘門，可以將多個子網(wǎng)上相互鏈接，在網(wǎng)絡建設的第一階段，每個子網(wǎng)從上到下劃分為不同的級別。子網(wǎng)的最高級別是中央網(wǎng)絡，中央網(wǎng)絡子網(wǎng)發(fā)送時間同步信號，子網(wǎng)網(wǎng)關在不同級別同步時鐘。子網(wǎng)中的每個網(wǎng)關都將時鐘同步到內部網(wǎng)絡。在所有網(wǎng)絡時鐘同步之后，中央網(wǎng)絡將逐級收集有關部門各個級別的信息，指示門的位置并建立路由表。

1.2 通信協(xié)議分析與設計

物理層處于非常低的連續(xù)網(wǎng)絡設計水平，并且受制于有限的表示形式和時間，主體層描述了傳輸系統(tǒng)的類型和電氣功能。傳輸介質類型包括金屬電纜和可見電纜。物理層定義了連接性、時間和區(qū)域阻抗。會話層負責數(shù)據(jù)存儲和處理器容量，會話層協(xié)議提供到應用程序層的邏輯連接，包括其他應用程序，例如文件傳輸和電子郵件處理。

1.3 協(xié)議設計思想與基本功能

1.3.1 封裝

該程序的數(shù)據(jù)以稱為協(xié)議數(shù)據(jù)塊的區(qū)塊鏈形式傳輸。單個協(xié)議數(shù)據(jù)塊包含數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)，控制詳細信息包括地址、調試代碼和協(xié)議控制。該地址指示運送方向和回收地址，調試代碼是一系列特定框架測試的序列，通常用于檢測錯誤，協(xié)議管理指的是附加信息，并扮演相關協(xié)議的角色。添加數(shù)據(jù)控制數(shù)據(jù)將成為一個封裝執(zhí)行對象，并將數(shù)據(jù)和控制詳細信息合并到數(shù)據(jù)協(xié)議數(shù)據(jù)中。

1.3.2 連接控制

系統(tǒng)通過強調連接性來使用數(shù)據(jù)傳輸，該過程包括3個階段，即建立連接、傳輸數(shù)據(jù)和斷開連接，一旦檢測到連接，將通過通信獲得對兩個主題的識別。當數(shù)據(jù)組有連接請求時，它將請求發(fā)送給數(shù)據(jù)接收者，而當接收者決定接收數(shù)據(jù)時，將建立連接。建立連接后，數(shù)據(jù)傳輸階段開始，這是數(shù)據(jù)交換和信息管理階段。在此系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)發(fā)送方將計算順序發(fā)送的PDU，雙方都知道它們是邏輯連接的，因此它們保留了輸出序列的序列以及另一端提取和創(chuàng)建的輸入序列號。

2 無線組網(wǎng)通信技術的應用特點及解決措施

2.1 無線組網(wǎng)通信技術的應用特點

無線網(wǎng)絡是一種特殊的無線通信網(wǎng)絡，其中每個節(jié)點彼此之間的位置相同[2]。因此，不需要在通信命令網(wǎng)絡中設置任何中央控制節(jié)點。另外，通信命令網(wǎng)絡中的每個節(jié)點都充當路由器。作為主機，無線網(wǎng)絡節(jié)點必須為用戶提供所有必要的信息和信息服務，當節(jié)點用作路由器時，該節(jié)點必須使用適當?shù)穆酚蛇^程并參與網(wǎng)絡信息采集。

2.2 無線組網(wǎng)通信技術問題的解決措施

為了在控制系統(tǒng)的無線網(wǎng)絡連接中啟動信息交換，無線設備必須交換相關信息。從當前的網(wǎng)絡系統(tǒng)和控制的角度來看，已經采用了短波和超短波的形式。在單個子網(wǎng)中，使用標準數(shù)據(jù)通道，并使用電波進行分發(fā)。在控制系統(tǒng)中使用無線通信技術時，此模式會引起一些問題：

（1）向無線通信技術的無線傳輸使用空間作為傳輸點，以獲取與網(wǎng)絡不同的網(wǎng)站之間的通信分布，從而控制數(shù)據(jù)傳輸，因為它發(fā)送的信息具有隨機性的特征。因此，多個站點可能會同時發(fā)送信息。在這種情況下，每個站點發(fā)送的信息將相互干擾。這很可能導致信息破壞，因此不能完全保證信息的相互識別。這樣，站點內信息通信的可靠性將大大降低。從當前的信息傳播角度來看，它還將影響信息的準確傳輸。

（2）因為站點之間存在公共空間。因此，當在每個站點之間傳輸信息時，其他站點可以監(jiān)視空間媒體上信息的傳輸和廣播。

（3）簡而言之，在每個站點之間傳輸?shù)男畔⒖梢該诫s有重復信息。每個站點信息傳輸?shù)男畔⒘吭酱螅@意味著信息的碰撞概率更大。

3 網(wǎng)絡平臺創(chuàng)建與維護

信息指揮與控制系統(tǒng)中的決策指揮是一個多節(jié)點，多層次的網(wǎng)絡結構。根據(jù)不同的單位組織和命令關系，它分為不同級別的子網(wǎng)[3]。每層的子網(wǎng)根據(jù)其網(wǎng)絡層進行連接，最終形成一個多級網(wǎng)絡和多個連接級別，為了反映交互式網(wǎng)絡的有效性，已經開發(fā)了一組交互式協(xié)議，并且在每個子網(wǎng)級別設置了網(wǎng)關，并且該網(wǎng)絡互連協(xié)議完成了子網(wǎng)之間以及子網(wǎng)之間的通信子網(wǎng)。

建立網(wǎng)絡后，根據(jù)特定指揮級別，系統(tǒng)會包含許多子網(wǎng)，網(wǎng)關負責子網(wǎng)的內部管理。在構建和修改子網(wǎng)時，網(wǎng)關將完成內部子網(wǎng)時鐘同步，定期收集每個通道的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)，注冊用戶的位置，設置路由表，并實時更新路由表。當子網(wǎng)中的主機數(shù)量發(fā)生變化時，門可以實時添加或刪除主機，終止時鐘管理器的同步時鐘并更新導出表。當門被破壞或出現(xiàn)故障時，有兩種恢復網(wǎng)絡的方法。一種是根據(jù)指揮指令的需要將子網(wǎng)中的其余節(jié)點合并到其他子網(wǎng)中，然后子網(wǎng)網(wǎng)關將計劃和配置每個節(jié)點。另一種方法是以預定義的方式自動更新子網(wǎng)網(wǎng)關，并將更改通知給每個門節(jié)點，并收集通道信息，并創(chuàng)建新的路由配置表。

4 通信組網(wǎng)應用軟件設計

目前，有關于指揮系統(tǒng)通信指揮網(wǎng)絡設計中，無線網(wǎng)絡通信技術是通過模擬指揮系統(tǒng)的實際網(wǎng)絡情況獲得最大容量節(jié)點數(shù)，然后配置通信終端進行開發(fā)的[4]。在信息指揮系統(tǒng)下。符合該程序的當前試點項目，可以模擬一個信息指揮網(wǎng)絡，它可以分為3個部分。使用每月的工具來調整無線設置，檢查無線誤碼率并測試網(wǎng)絡仿真。這個社交媒體組網(wǎng)絡使用大量的信息開發(fā)工具[5]，例如VisualC++6.0和VisualC+6.0。由于此開發(fā)工具功能強大，高效且快速，因此可以幫助程序員稍微專注于實現(xiàn)應用程序的功能。

4.1 操作界面設計

在界面設計中，界面簡潔直觀，操作方便。接口的上部連接包含有關通信設備的內部子網(wǎng)、子通道等的狀態(tài)的信息。監(jiān)視每個通道的通信鏈接的狀態(tài)，可視界面的下部包含聯(lián)系日志和系統(tǒng)日志。社交網(wǎng)絡記錄所傳輸信息的內容，以進行更好的分析和搜索，系統(tǒng)日志記錄系統(tǒng)中每個節(jié)點的過渡狀態(tài)。

4.2 數(shù)據(jù)傳輸控制設計

數(shù)據(jù)預測控制，數(shù)據(jù)處理和傳輸?shù)扔锌赡艿?。如果多個子通道同時傳輸數(shù)據(jù)，則按鍵控制負責此功能。當主站與應用程序通信時，將對主站進行優(yōu)先級排序;當更多數(shù)據(jù)項被釋放和傳輸時，它們將按照數(shù)據(jù)優(yōu)先級的順序排隊。如果最重要的是相同的，則首先執(zhí)行該操作，然后將數(shù)據(jù)提取到堆棧中并按優(yōu)先級順序放置路由，可通過網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)從源通道移動到目標通道。中間節(jié)點將遇到一個或多個中間節(jié)點。該系統(tǒng)的路由似乎是在網(wǎng)絡層上選擇的。路由活動包括確定最佳路由路徑以及網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)包的方式。該系統(tǒng)的路由負責自動交換子網(wǎng)數(shù)據(jù)，例如變電站。

5 結語

信息化的網(wǎng)絡控制系統(tǒng)中，現(xiàn)代信息技術的使用日益增加。其中，諸如最先進的信息技術之類的無線網(wǎng)絡通信技術極大地促進了命令通信網(wǎng)絡的使用。在指揮系統(tǒng)中使用無線網(wǎng)絡通信技術來改善不同位置之間的信息傳輸，并避免諸如數(shù)據(jù)沖突等導致傳輸信息丟失的問題。在這方面，無線網(wǎng)絡通信技術需要不斷地更新和改進，從無線通信技術的細節(jié)入手，解決指揮系統(tǒng)中無線通信技術的不足，也有助于我國從事各領域的發(fā)展，并在國際間激烈競爭中獲得重要優(yōu)勢。

[參考文獻]

[1]周蕓，盧銳.艦船無線通信局域網(wǎng)的組建技術研究[J].艦船科學技術，2020（10）：122-124.

[2]吉啟云.電力通信專網(wǎng)中無線通信技術的應用研究[J].衛(wèi)星電視與寬帶多媒體，2020（13）：17

[3]王軍，侯帥，張騫予，等.一種基于無線通信技術組網(wǎng)的電流互感器：CN111063532A[P].2020-04-24.

[4]許志強.海洋應急指揮機動通信組網(wǎng)系統(tǒng)中多模融合無線通信技術研究[J].全球定位系統(tǒng)，2020（4）：19.

（編輯 姚 鑫）