[发明专利]基于地域属性提升复杂电磁环境战术通信模拟效果的方法

说明书

本发明公开了一种基于地域属性提升复杂电磁环境战术通信模拟效果的方法，步骤一、离散化作战地域为固定边长网格，计算各网格的通信状况等级；所述通信状况等级根据地形起伏、植被高低、障碍物多少、电磁干扰强度、中继数量和中继等级；步骤二、进行战术通信模拟时，通信发起方获取通信双方的离散化通信路径；步骤三、根据网格的通信状况等级，确定所述离散化通信路径上所有网格的平均通信状况等级；步骤四、根据平均通信状况等级，计算数据通信丢包率和话音通信干扰强度，并由通信发起方实施通信干扰。本发明综合考虑通信单元所属的作战地域属性、路径属性以及电磁干扰强度，为室内指挥训练中战场数据及话音通信提供逼真的效果模拟。

技术领域

本发明属于战术通信模拟技术领域，涉及一种基于地域属性的提升复杂电磁环境中战术通信模拟效果的方法。

背景技术

在室内指挥模拟训练中，需要在空域、时域、频域、能量域等多个维度构建多种样式、动态变化的模拟通信场，为战术通信的数据和话音业务模拟复杂电磁环境。现阶段通过计算机模拟的构建技术主要采用功能模拟和电磁信号模拟两种方法。电磁信号模拟通过建立干扰源的强度和相位的数学模型，实现具体通信系统的仿真，运算量较大，不适合战术通信场景的需要；功能模拟通过建立通信状况的统计模型，减少了复杂电磁环境仿真的计算量，通常用于强调快速模拟干扰效果的系统级仿真。

在战场指挥信息系统的支持下，战术通信已可实现有效多级转发，直接使用功能模拟的方法存在效率问题：一是要根据信号的转发逐级模拟收发过程，但是一次即时通信的链路转发次数和各转发节点处的信号干扰强度均需计算；二是为了生成即时链路，要维护全部转发节点的通信参数，以便在寻找链路时计算下一转发节点。因此该方法在实现战术通信模拟时仍具有较高的复杂度，降低了时效性。

此外，在战术通信场景中，通信链路的状态通常由双方所处的地理位置决定，一方面通信节点所处的周边地理环境对通信效果的影响显著，因为数百米内就可能存在战术通信网的通信接力节点；另一方面由于接力节点的覆盖能力增强，通信链路上障碍物的严重遮挡效果降低，例如可通过连接接力节点实现绕过障碍物的链路。因此，战术通信场景下的通信干扰动态特性表现出与地理环境的高度相关性。

因此，实现战术通信场景中高效地模拟话音和数据通信，应借鉴功能模拟的思路建立与通信节点周边环境密切相关的随机通信效果模型。然而现有技术的处理方案并没有考虑到这一点。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于地域属性的复杂电磁环境场景的生成方法，综合考虑通信单元所属的作战地域属性(例如障碍物、植被、建筑物的遮挡，干扰源的强度特征等)、路径属性以及电磁干扰强度，为室内指挥训练中战场数据及话音通信提供逼真的效果模拟。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

一种基于地域属性提升复杂电磁环境战术通信模拟效果的方法，包括：

步骤一、离散化作战地域为固定边长网格，计算各网格的通信状况等级h；所述通信状况等级h根据地形起伏、植被高低、障碍物多少、电磁干扰强度、中继数量和中继等级；

步骤二、进行战术通信模拟时，通信发起方获取通信双方的离散化通信路径l；

步骤三、根据网格的通信状况等级h，确定所述离散化通信路径l上所有网格的平均通信状况等级本步骤三具体包括：

步骤3.1：计算所述离散化通信路径l上各网格的通信状况等级均值其中，h_i为离散化通信路径上第i个网格的通信状况等级，n为离散化通信路径经过的网格数量；

步骤3.2：设M为设备的最大通信距离，计算则L_max为离散化作战地域内的离散化最大通信距离，m为网格的固定边长；

步骤3.3：考虑通信距离对通信质量的干扰，对通信质量进一步修正获得离散化通信路径的平均通信状况等级为：