[發明專利]集群航電系統計算資源動態遠程容錯重構的無線通信方法

有效

• 申請號: 201710073485.0
• 申請日: 2017-02-10
• 公開（公告）號: CN106961700B
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 褚文奎;王淼;郤文清;張麗花;藺湘媛;魏斌
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍工程大學
• 主分類號: H04W28/16
• 分類號: H04W28/16;F41H13/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明集群航電系統計算資源動態遠程容錯重構的無線通信方法，在一個通信周期內，每個節點發送消息一次，接收消息若干次；若干個連續的時隙構成每個IMA系統通信所需的時間幀，每個時間幀能夠保證該IMA系統傳輸完畢所有的系統狀態數據和其它作戰所需數據；只能在分配的時間幀處于活躍狀態才能向某一IMA系統或其它所有IMA系統發送消息，分別形成發送命令消息和遠程重構命令消息，其數據格式一致。解決了現有技術中多個飛機平臺上的IMA系統彼此無法進行通信無法共享計算資源、IMA系統重構無法動態生成的問題。

技術領域

本發明屬于航電系統技術領域，涉及一種集群航電系統計算資源動態遠程容錯重構的無線通信方法。

背景技術

以網絡為核心和紐帶的網絡中心戰已成為現代和未來戰爭的主要形式。其核心思想就是利用計算機網絡將戰場傳感器、指揮中心與火力打擊單元構成一個有機整體，實現不同平臺之間的信息交流與共享，通過將信息優勢轉化為決策優勢，從而實現真正意義上的聯合作戰。在航空兵參與的網絡中心戰中，多種類型的飛機比如預警機、殲擊機、轟炸機、電子戰飛機通常同時出動，依靠性能先進的無線通信網絡互聯互通互操作，在空中形成協同作戰集群，以完成某項特定的作戰任務，比如防空攔截。這樣的作戰任務分解到集群中的每架飛機上，形成各自的子任務，包括戰場偵察、中繼通信、任務規劃、攔截攻擊、空中指揮等。而每一架飛機承載的作戰子任務又需機載航電系統的多個航電功能協調支持才能得以實現。比如一架飛機需要提供雷達/光雷目標搜索與截獲、敵我識別、慣性導航、外掛管理、座艙顯控等航電功能才可能勝任中距攔截、近距攻擊作戰子任務。

如果僅僅將不同任務類型的飛機組合在一起，而不建立這些機載航電系統的交互作用關系，那么每個機載航電系統只能完成本機的作戰子任務，這正如目前的航空武器裝備現狀一樣。一旦某架飛機被擊毀或發生故障，那么其承載的子任務就將無法得以完成，或只能降級實現。比如承擔空中指揮作戰子任務的飛機被擊中，那么飛機集群中的其他飛機將陷入一種沒有指揮的混亂狀態，此時飛機集群將很難完成既定作戰任務。

因此，只有把這些分散的機載航電系統有機地組合在一起，建立彼此之間的交互作用關系，使之形成一個整體，構筑成一個大的分布式、多平臺的航空電子系統，共享飛機集群的所有航電資源，實現航電功能乃至作戰子任務在整個大航電系統內的遷移，才能有效解決上述問題，從而繼續維持原有集群飛機的航電功能，提高作戰飛機集群的可靠性，增加完成作戰任務的成功率，維持或提升作戰效能。

目前，單個飛機平臺上的綜合模塊化航空電子(IMA)系統(以下簡稱“IMA系統”)普遍采用了ARINC 653標準定義的空間分區、時間分區及分區調度技術，支持不同安全關鍵等級的航電應用軟件共享底層資源，避免航電應用在空間、時間上相互影響甚至惡意破壞，為IMA系統的安全性、可靠性提供了技術保障。

現有技術的缺點是：1.現有IMA系統是針對單一飛機平臺應用的，多個飛機平臺上的IMA系統彼此無法進行通信，當然就無法共享計算資源；2.現有IMA系統的重構是靜態進行的，當某一資源出現故障時，IMA系統調用不同的配置文件,在非故障資源上重新恢復受影響的系統功能，但是這些反映IMA系統軟硬件資源映射關系的配置文件是在系統設計時就預先定義好的，不是動態生成的。

為了有效管理不同飛機上的所有機載航電系統資源，以便于在某一飛機平臺上的IMA系統發生計算資源故障后，能夠將故障計算資源上的航電功能“遷移”到其它飛機IMA系統的計算資源上，從而持續保持飛機集群的工作能力，必須實現各個飛機平臺上的IMA系統互聯互通互操作，支持航電應用的跨飛機動態容錯重構行為。

發明內容

為實現上述目的，本發明提供集群航電系統計算資源動態遠程容錯重構的無線通信方法，解決了現有技術中多個飛機平臺上的IMA系統彼此無法進行通信無法共享計算資源、IMA系統重構無法動態生成的問題。

本發明所采用的技術方案是，集群航電系統計算資源動態遠程容錯重構的無線通信方法，按照以下步驟進行：