指揮系統(tǒng)中無線組網通信技術分析

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絡設計和通信網絡軟件設計兩個層次的分析，以實現(xiàn)無線命令網絡的構建，使網絡保持平穩(wěn)運行，并為控制系統(tǒng)構建一個真實可靠的無線網絡通信平臺。

關鍵詞：指揮系統(tǒng);無線組網;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)代通信網絡中對工人的選擇。無線通信技術是通信命令網絡的組成部分，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 無線通信指揮組網的構建設計

1.1 網絡平臺創(chuàng)建與維護

建立網絡中的高級別指揮網絡包括許多子網，網關負責處理子網，創(chuàng)建和修改子網后，網關負責同步子網時鐘，隨時間收集每個通道的網絡信息，標記用戶位置，以及創(chuàng)建和更新路由器表。如果子網中的節(jié)點數(shù)發(fā)生更改，網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。如果網絡出現(xiàn)故障，有兩種方法可以構建網絡。第一種方法：按照上述順序，子網通道自動成為網關，代表每個位置的網關更改，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管理器與其他子網集成在一起。子網網關為每個管理器進行配置和準備[1]。通過每個子網上的閘門，可以將多個子網上相互鏈接，在網絡建設的第一階段，每個子網從上到下劃分為不同的級別。子網的最高級別是中央網絡，中央網絡子網發(fā)送時間同步信號，子網網關在不同級別同步時鐘。子網中的每個網關都將時鐘同步到內部網絡。在所有網絡時鐘同步之后，中央網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 無線組網通信技術的應用特點及解決措施

2.1 無線組網通信技術的應用特點

無線網絡是一種特殊的無線通信網絡，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絡中設置任何中央控制節(jié)點。另外，通信命令網絡中的每個節(jié)點都充當路由器。作為主機，無線網絡節(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^程并參與網絡信息采集。

2.2 無線組網通信技術問題的解決措施

為了在控制系統(tǒng)的無線網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，以獲取與網絡不同的網站之間的通信分布，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[3]。每層的子網根據(jù)其網絡層進行連接，最終形成一個多級網絡和多個連接級別，為了反映交互式網絡的有效性，已經開發(fā)了一組交互式協(xié)議，并且在每個子網級別設置了網關，并且該網絡互連協(xié)議完成了子網之間以及子網之間的通信子網。

建立網絡后，根據(jù)特定指揮級別，系統(tǒng)會包含許多子網，網關負責子網的內部管理。在構建和修改子網時，網關將完成內部子網時鐘同步，定期收集每個通道的網絡數(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，有兩種恢復網絡的方法。一種是根據(jù)指揮指令的需要將子網中的其余節(jié)點合并到其他子網中，然后子網網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網關，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 通信組網應用軟件設計

目前，有關于指揮系統(tǒng)通信指揮網絡設計中，無線網絡通信技術是通過模擬指揮系統(tǒng)的實際網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絡仿真。這個社交媒體組網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、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)扔锌赡艿摹Ｈ绻鄠€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)的路由似乎是在網絡層上選擇的。路由活動包括確定最佳路由路徑以及網絡傳輸數(shù)據(jù)包的方式。該系統(tǒng)的路由負責自動交換子網數(shù)據(jù)，例如變電站。

5 結語

信息化的網絡控制系統(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絡通信技術極大地促進了命令通信網絡的使用。在指揮系統(tǒng)中使用無線網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。

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[3]王軍，侯帥，張騫予，等.一種基于無線通信技術組網的電流互感器：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）