[发明专利]一种基于海洋环境数据进行水声通信的辅助决策方法

说明书

本发明涉及一种基于海洋环境数据进行水声通信的辅助决策方法，通过引入海洋环境数据作为决策变量，提升了水声通信效能评估的准确度，依据海洋环境库数据，通过对海洋环境历史数据和实测数据进行声场计算，将复杂的海洋环境数据问题整合简化为求解通信节点间传播损失最小值问题，并通过一定的通信效能评估与通信限制方位评估算法形成一套简便的水声通信辅助决策方法，方法输出的结果包括信号余量、通信距离、通信限制方位，基于上述结果能够有效预估通信效果较好的通信方位，进而为水声通信组网时，提供各个通信节点位置排布数值预报支撑。

技术领域

本发明涉及水声通信技术领域，尤其涉及一种基于海洋环境数据进行水声通信的辅助决策方法。

背景技术

现有的水声通信长期以来受到通信手段与通信距离限制，使通信难以在水下发挥有效作用。虽然传统水声通信辅助决策方法给出的结果为误码率、信噪比等参数，这些参数能够评估通信距离，但无法对通信节点位置布放提供辅助决策支持，也无法给出通信距离最大与通信效果最优的通信位置预报结果，即通信节点参数推荐。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于海洋环境数据进行水声通信的辅助决策方法，以解决上述背景技术中遇到的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种基于海洋环境数据进行水声通信的辅助决策方法，包括以下步骤：

第一步：通过设定潜航器参数、通信节点参数，同时根据通信节点参数中位置参数获得的预处理后的海洋环境数据，以此提升水声通信效能评估的准确度；

第二步：通过在声场分析中引入所有数据，获得用于评估通信效能的高精度传播损失；

第三步：通过通信效能评估算法将水声通信的效果以通信距离和信号余量的方式进行数据化、直观化展示；

第四步：根据通信节点的海深以及声速剖面判断是否存在会聚区，在判断可产生会聚区的情况下，结合计算结果中的声轨迹和极限角，获得通信效果较佳的会聚区位置信息；

第五步：根据通信距离、信号余量、会聚区位置，获得最优的通信位置。

上述方案中，还需要结合通信效能评估算法计算得到的通信距离、信号余量以及会聚区计算结果，对不同方位上水声通信的效果进行评估。

上述方案中，还对通信限制方位进行评估，在得到通信效能评估结果和通信限制方位评估结果后，综合两者作为目标函数，作出最优的通信位置的数值预报，从而确定最优通信位置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过引入海洋环境数据作为决策变量，提升了水声通信效能评估的准确度。依据海洋环境库数据，通过对海洋环境历史数据和实测数据进行声场计算，将复杂的海洋环境数据问题整合简化为求解通信节点间传播损失最小值问题，并通过一定的通信效能评估与通信限制方位评估算法形成一套简便的水声通信辅助决策方法，方法输出的结果包括信号余量、通信距离、通信限制方位，基于上述结果能够有效预估通信效果较好的通信方位，进而为水声通信组网时，提供各个通信节点位置排布数值预报支撑。

附图说明

参照附图来说明本发明的公开内容。应当了解，附图仅仅用于说明目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。在附图中，相同的附图标记用于指代相同的部件。其中：

图1为本发明水声通信辅助决策方案架构图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示本发明有关的构成。