[发明专利]集群航电系统计算资源动态远程容错重构的无线通信方法

说明书

本发明集群航电系统计算资源动态远程容错重构的无线通信方法，在一个通信周期内，每个节点发送消息一次，接收消息若干次；若干个连续的时隙构成每个IMA系统通信所需的时间帧，每个时间帧能够保证该IMA系统传输完毕所有的系统状态数据和其它作战所需数据；只能在分配的时间帧处于活跃状态才能向某一IMA系统或其它所有IMA系统发送消息，分别形成发送命令消息和远程重构命令消息，其数据格式一致。解决了现有技术中多个飞机平台上的IMA系统彼此无法进行通信无法共享计算资源、IMA系统重构无法动态生成的问题。

技术领域

本发明属于航电系统技术领域，涉及一种集群航电系统计算资源动态远程容错重构的无线通信方法。

背景技术

以网络为核心和纽带的网络中心战已成为现代和未来战争的主要形式。其核心思想就是利用计算机网络将战场传感器、指挥中心与火力打击单元构成一个有机整体，实现不同平台之间的信息交流与共享，通过将信息优势转化为决策优势，从而实现真正意义上的联合作战。在航空兵参与的网络中心战中，多种类型的飞机比如预警机、歼击机、轰炸机、电子战飞机通常同时出动，依靠性能先进的无线通信网络互联互通互操作，在空中形成协同作战集群，以完成某项特定的作战任务，比如防空拦截。这样的作战任务分解到集群中的每架飞机上，形成各自的子任务，包括战场侦察、中继通信、任务规划、拦截攻击、空中指挥等。而每一架飞机承载的作战子任务又需机载航电系统的多个航电功能协调支持才能得以实现。比如一架飞机需要提供雷达/光雷目标搜索与截获、敌我识别、惯性导航、外挂管理、座舱显控等航电功能才可能胜任中距拦截、近距攻击作战子任务。

如果仅仅将不同任务类型的飞机组合在一起，而不建立这些机载航电系统的交互作用关系，那么每个机载航电系统只能完成本机的作战子任务，这正如目前的航空武器装备现状一样。一旦某架飞机被击毁或发生故障，那么其承载的子任务就将无法得以完成，或只能降级实现。比如承担空中指挥作战子任务的飞机被击中，那么飞机集群中的其他飞机将陷入一种没有指挥的混乱状态，此时飞机集群将很难完成既定作战任务。

因此，只有把这些分散的机载航电系统有机地组合在一起，建立彼此之间的交互作用关系，使之形成一个整体，构筑成一个大的分布式、多平台的航空电子系统，共享飞机集群的所有航电资源，实现航电功能乃至作战子任务在整个大航电系统内的迁移，才能有效解决上述问题，从而继续维持原有集群飞机的航电功能，提高作战飞机集群的可靠性，增加完成作战任务的成功率，维持或提升作战效能。

目前，单个飞机平台上的综合模块化航空电子(IMA)系统(以下简称“IMA系统”)普遍采用了ARINC 653标准定义的空间分区、时间分区及分区调度技术，支持不同安全关键等级的航电应用软件共享底层资源，避免航电应用在空间、时间上相互影响甚至恶意破坏，为IMA系统的安全性、可靠性提供了技术保障。

现有技术的缺点是：1.现有IMA系统是针对单一飞机平台应用的，多个飞机平台上的IMA系统彼此无法进行通信，当然就无法共享计算资源；2.现有IMA系统的重构是静态进行的，当某一资源出现故障时，IMA系统调用不同的配置文件,在非故障资源上重新恢复受影响的系统功能，但是这些反映IMA系统软硬件资源映射关系的配置文件是在系统设计时就预先定义好的，不是动态生成的。

为了有效管理不同飞机上的所有机载航电系统资源，以便于在某一飞机平台上的IMA系统发生计算资源故障后，能够将故障计算资源上的航电功能“迁移”到其它飞机IMA系统的计算资源上，从而持续保持飞机集群的工作能力，必须实现各个飞机平台上的IMA系统互联互通互操作，支持航电应用的跨飞机动态容错重构行为。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供集群航电系统计算资源动态远程容错重构的无线通信方法，解决了现有技术中多个飞机平台上的IMA系统彼此无法进行通信无法共享计算资源、IMA系统重构无法动态生成的问题。

本发明所采用的技术方案是，集群航电系统计算资源动态远程容错重构的无线通信方法，按照以下步骤进行：