[发明专利]数据链无中继组网方法

摘要

本发明公开了一种数据链无中继组网方法，其首先数据链网络中的各个用户分别进行初始化，然后采用综合自动同步技术进行校时，当所有用户完成校时工作后，意味着全网用户实现同步，用户间可以建立通信连接。数据链网络中的移动用户时刻监视自身状态，若发现满足切换条件，立刻触发切换流程。本发明既保证了数据链系统的可用资源不降低，又能够扩大数据链系统的组网区域。

主权项

一种数据链无中继组网方法，其特征在于包括下述步骤：(1)数据链终端工作后，检测是否有外部时钟同步信号输入，若有，则以外部时钟同步信号为准校时，若没有，数据链终端接收网内节点广播的系统时间消息，解算出系统时间，每位用户在获得系统时间后，都通过卡尔曼滤波算法估计自身时间与网络基准时间的误差，误差越大则时间等级越低，然后每位用户向时间等级高的节点发送时间询问消息，接收时间询问应答消息，消除掉传输时延后，计算出节点间的系统时间差，并对数据链终端进行时钟调整；(2)若运动的网络节点从一个数据链站点的通信覆盖区域运动到另一个数据链站点的通信覆盖区域，则需要切换，进入步骤(3)，否则本发明结束；(3)计算切换时机，首先给定一个切换门限Г，然后实时计算运动网络节点的切换判决概率比较p和Г，若p>Г，则判定机动平台需要进行越区切换，进入步骤(4)；否则不需要进行越区切换；其中，α、β、γ分别为权重系数，d为机动平台与数据链地面站点的距离，R为数据链地面站点的覆盖区域的半径，Q为通信质量，定义为一个固定周期内接收机动平台的消息数量，Q_N为标准通信质量，定义为一个固定周期内应接收机动平台的消息数量，d^‘为机动平台与以往切换点的中心间的距离，其中，(x,y,z)为机动平台的位置，为先验切换点的区域的几何中心的位置，$\stackrel{\‾}{y}=\frac{(y_1+y_2+...+y_n)}{n},\stackrel{\‾}{z}=\frac{(z_1+z_2+...+z_n)}{n},$(x_i,y_i,z_i)为n个先验切换点的位置；(4)计算各个地面站点的站点选择判决概率p(S_n)，选择p(S_n)值最大的地面站点S_n为机动平台将要选择切换到的地面站点；其中，Sn为第n个数据链地面站点；α’、β’、γ’、δ’分别为权重系数；dn为机动平台与第n个数据链地面站点的距离；Rn为第n个数据链地面站点的覆盖半径；Qn为通信质量，定义为一个固定周期内第n个数据链地面站点接收机动平台的消息数量；f^*(x_q)为先验站点选择因子；θ_n为表示机动平台运动航向与第n个数据链地面站点的夹角；其中，(x，y，z)与(xn，yn，zn)分别是机动平台与第n个数据链地面站点的地理坐标；其中，m_n(p)为单位时间内第n个数据链地面站点接收到机动平台的消息数量；$f^{*}\left(x_q\right)\←\underset{v\∈V}{\arg \max }\underset{i=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}K\left(d(x_q,x_i)\right)\mathrm{\δ}(v,f\left(x_i\right))$其中，x_q为要查询的站点实例；V为成功的切换实例集合；v为集合V中的切换实例；K(d(x_q，x_i))为距离惩罚因子，表示k个近邻对判决的影响程度，$K\left(d(x_q,x_i)\right)=e^{-\frac{1}{2{\mathrm{\σ}}^2}{d}^2(x_q,x_i);}$