[發(fā)明專(zhuān)利]多站多目標(biāo)去中心化數(shù)據(jù)共享決策運(yùn)行管控架構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010891064.0
• 申請(qǐng)日: 2020-08-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112104485B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王鈞慧;楊健;仇三山;宋瑋
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西南電子技術(shù)研究所(中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十研究所)
• 主分類(lèi)號(hào): H04L41/0823
• 分類(lèi)號(hào): H04L41/0823;H04L41/14;H04L41/12;H04L41/042;H04L41/0654;H04B7/185
• 代理公司: 成飛(集團(tuán))公司專(zhuān)利中心 51121
• 代理人: 郭純武

本發(fā)明公開(kāi)的一種多站多目標(biāo)去中心化數(shù)據(jù)共享決策運(yùn)行管控架構(gòu)，旨在提供一種能實(shí)現(xiàn)無(wú)中心多站多目標(biāo)任務(wù)規(guī)劃與調(diào)度總體架構(gòu)。本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：以上級(jí)中心為主節(jié)點(diǎn)，依托地面通信、衛(wèi)星通信、北斗導(dǎo)航通信及短波通信技術(shù)手段，建立上級(jí)中心、各導(dǎo)航站間任意兩點(diǎn)進(jìn)行通信的無(wú)中心網(wǎng)格通信網(wǎng)，各導(dǎo)航站依據(jù)系統(tǒng)管理軟件和單站控制軟件，采用無(wú)中心數(shù)據(jù)共享與決策機(jī)制和“感知?評(píng)估?決策?執(zhí)行”閉環(huán)實(shí)現(xiàn)自主動(dòng)態(tài)調(diào)整資源，每個(gè)導(dǎo)航站依據(jù)本站生成的調(diào)度方案執(zhí)行本站資源分配與調(diào)度，依托無(wú)中心數(shù)據(jù)共享機(jī)制，采用相同的共識(shí)策略完成各導(dǎo)航站系統(tǒng)任務(wù)規(guī)劃方案的整網(wǎng)決策，依據(jù)決策結(jié)果執(zhí)行地面導(dǎo)航系統(tǒng)的任務(wù)重構(gòu)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是涉及一種主要應(yīng)用于陸基導(dǎo)航系統(tǒng)解決多目標(biāo)、同時(shí)導(dǎo)航、環(huán)境多變等情況下的地面導(dǎo)航系統(tǒng)任務(wù)規(guī)劃、調(diào)度與導(dǎo)航資源重構(gòu)問(wèn)題，采用無(wú)中心方式來(lái)實(shí)現(xiàn)多站多目標(biāo)規(guī)劃與調(diào)度的運(yùn)行架構(gòu)。

背景技術(shù)

在日常生活中，每個(gè)人都在進(jìn)行各種形式的導(dǎo)航活動(dòng)。導(dǎo)航是海、陸、空、天等航行體中不可缺少的設(shè)備，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，導(dǎo)航的手段越來(lái)越多，導(dǎo)航的精度越來(lái)越高。導(dǎo)航系統(tǒng)分為陸基導(dǎo)航系統(tǒng)和星基導(dǎo)航系統(tǒng)。陸基導(dǎo)航是指在地面布站，通過(guò)向用戶接收機(jī)發(fā)送測(cè)量信號(hào)，以四球/三球相交求交點(diǎn)的原理進(jìn)行定位的導(dǎo)航系統(tǒng)。陸基導(dǎo)航采用由地面站發(fā)射信號(hào)、目標(biāo)用戶接收完成定位的定位體制，由于地面站與用戶的鐘差的存在，地面至少需要四個(gè)站才能完成定位，且地面四個(gè)站之間需要高精度時(shí)間同步。與衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)類(lèi)似，地面站幾何布局越廣，定位幾何因子越小。地面站如布設(shè)在我國(guó)國(guó)土區(qū)域，在我國(guó)大三角部署地面導(dǎo)航站，可以與導(dǎo)航目標(biāo)，構(gòu)成較好的幾何關(guān)系，減小定位幾何因子。陸基導(dǎo)航系統(tǒng)由用戶接收機(jī)、上級(jí)指揮系統(tǒng)和4套以上的導(dǎo)航站組成，多套導(dǎo)航站共同構(gòu)成地面導(dǎo)航系統(tǒng)。用戶接收機(jī)根據(jù)多站導(dǎo)航信號(hào)完成導(dǎo)航解算，上級(jí)中心完成導(dǎo)航任務(wù)分配，導(dǎo)航站自主進(jìn)行目標(biāo)跟蹤并提供導(dǎo)航信號(hào)。為了提高系統(tǒng)的應(yīng)用效能，導(dǎo)航站可采用相控陣體制，來(lái)保證同時(shí)為數(shù)十個(gè)目標(biāo)提供地基導(dǎo)航服務(wù)。在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，系統(tǒng)資源(包括硬件、人員等)、業(yè)務(wù)需求、用戶行為、管理策略等背景因素也經(jīng)常會(huì)發(fā)生變化，這些都是造成地面導(dǎo)航系統(tǒng)不確定性的主要因素。同時(shí)，由于需要至少4套導(dǎo)航站同時(shí)工作才能滿足地基導(dǎo)航任務(wù)要求，因此需要地面導(dǎo)航系統(tǒng)具備任務(wù)規(guī)劃、資源調(diào)度、任務(wù)重構(gòu)等能力。要求在導(dǎo)航任務(wù)執(zhí)行過(guò)程中，導(dǎo)航站能夠綜合系統(tǒng)各站設(shè)備健康狀況和導(dǎo)航任務(wù)運(yùn)行狀態(tài)等信息，完成工作模式、資源調(diào)度的動(dòng)態(tài)規(guī)劃，確保多個(gè)導(dǎo)航站與多目標(biāo)的跟蹤導(dǎo)航，提高抗干擾性能和抗截獲能力。同時(shí)，為了提高系統(tǒng)的可用性，地面導(dǎo)航系統(tǒng)需要采用無(wú)中心化運(yùn)行，自組織自協(xié)調(diào)聯(lián)合工作。

所謂“多中心化”，意思是在系統(tǒng)中上存在多個(gè)中心節(jié)點(diǎn)，還有其他非中心的普通節(jié)點(diǎn)。架構(gòu)中心化是指系統(tǒng)能容忍多少節(jié)點(diǎn)的崩潰而可以繼續(xù)運(yùn)行；治理中心化是指需要多少的個(gè)人和組織能最終控制這個(gè)系統(tǒng)；邏輯中心化是指系統(tǒng)呈現(xiàn)的接口和數(shù)據(jù)是否像是一個(gè)單一的整體。架構(gòu)和治理上的去中心化為分布式系統(tǒng)帶來(lái)三個(gè)好處：容錯(cuò)性、抗攻擊力和防合謀。

發(fā)明內(nèi)容

為滿足裝備對(duì)系統(tǒng)可靠性、故障容錯(cuò)與動(dòng)態(tài)重構(gòu)能力需求，保證地面導(dǎo)航系統(tǒng)任務(wù)規(guī)劃與調(diào)度管理具備環(huán)境多變情況下的任務(wù)動(dòng)態(tài)重構(gòu)功能，本發(fā)明的目的是針對(duì)解決多目標(biāo)同時(shí)導(dǎo)航、環(huán)境多變等情況下的地面導(dǎo)航系統(tǒng)任務(wù)規(guī)劃、調(diào)度與導(dǎo)航資源重構(gòu)問(wèn)題，提供的一種通信網(wǎng)絡(luò)中無(wú)需設(shè)置中心站，能夠提高地面導(dǎo)航系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化水平，自動(dòng)運(yùn)行任務(wù)可靠，具有較強(qiáng)的抗毀能力與較高的可靠性，并能實(shí)現(xiàn)無(wú)中心多站多目標(biāo)任務(wù)規(guī)劃與調(diào)度總體架構(gòu)。以解決復(fù)雜環(huán)境下多目標(biāo)、同時(shí)導(dǎo)航、環(huán)境多變，多站多目標(biāo)地面導(dǎo)航系統(tǒng)任務(wù)規(guī)劃、調(diào)度與導(dǎo)航資源重構(gòu)的問(wèn)題。