關(guān)于目標(biāo)編群的通信網(wǎng)絡(luò)識別的分析

中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院醫(yī)務(wù)部 高 興

關(guān)于目標(biāo)編群的通信網(wǎng)絡(luò)識別的分析

中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院醫(yī)務(wù)部 高 興

目標(biāo)編群策略是一種前向推理過程，其基本思想是根據(jù)一級融合輸入的諸目標(biāo)信息，按照一定的知識采用自底向上逐層分解的方式對描述目標(biāo)的信息進行抽象和劃分，形成關(guān)系級別上的體系單元假設(shè)，以便幫助確定態(tài)勢元素之間的相互關(guān)系，并據(jù)此解釋感興趣的所有元素的特性。

目標(biāo)編群 通信網(wǎng)絡(luò) 識別

目標(biāo)編群過程是一個逐步求精的推理過程，問題求解的主要難度在于群的遞增建立和群結(jié)構(gòu)的動態(tài)維護。通信網(wǎng)絡(luò)是一個由相互依存、相互制約的許多要素所組成的有機整體，用以完成規(guī)定的功能。通信網(wǎng)結(jié)構(gòu)識別的過程是：通信鏈路→通信專向→通信網(wǎng)絡(luò)，可以將識別過程看成由低級到高級的群的遞增建立的過程，而將更新過程看成群結(jié)構(gòu)的動態(tài)維護。

目標(biāo)編群按照一定的知識或規(guī)則對描述目標(biāo)的信息進行抽象和劃分，因此，首先了解一下通信網(wǎng)絡(luò)的識別規(guī)則。對于通信網(wǎng)絡(luò)，其分布關(guān)鍵特征是信號方位或目標(biāo)位置，活動關(guān)鍵特征是信號出現(xiàn)時間和信號消失時間。通信鏈路識別的前提是通信鏈路由2個輻射源的一收一發(fā)的動作構(gòu)成，反映在通信記錄上是在不同位置上存在時間錯開的記錄，記錄之間構(gòu)成通信鏈路。通信鏈路識別是通信網(wǎng)絡(luò)識別的基礎(chǔ)。通信網(wǎng)絡(luò)由2部電臺構(gòu)成，并且2部電臺之間存在通信鏈路。通信網(wǎng)絡(luò)識別過程中首先識別的是通信專向，當(dāng)發(fā)現(xiàn)其他通信專向時，對專向內(nèi)的電臺的位置進行處理，存在相同位置的通信專向可能存在通信網(wǎng)絡(luò)。

一、通信網(wǎng)絡(luò)識別規(guī)則

1. 算法的需求分析

該網(wǎng)絡(luò)識別算法的輸入為經(jīng)過一級融合分類歸并處理所形成的目標(biāo)數(shù)據(jù)列表，包含電臺的位置、活動時間等信息。對于短波電臺，由于通信距離可達幾百千米，因此只需要目標(biāo)電臺粗略的位置信息；而對于超短波電臺，通信距離一般為三、四十千米，則需要目標(biāo)電臺較精確的位置信息。在一級融合中，應(yīng)對目標(biāo)信息按電臺的位置參數(shù)分類，若記錄間的位置參數(shù)在容差范圍內(nèi)，則視為同一組。對組內(nèi)成員的位置參數(shù)求平均值，并回填到每個成員記錄的位置屬性字段，為后續(xù)的網(wǎng)絡(luò)識別算法做準(zhǔn)備。

2. 群結(jié)構(gòu)的動態(tài)維護

群結(jié)構(gòu)的動態(tài)維護包括發(fā)現(xiàn)新通信目標(biāo)、通信目標(biāo)消失等事件。表示這些事件即要在遍歷編群所形成的鄰接鏈表的過程中，采用一些規(guī)則對鄰接鏈表進行一定的操作。算法分別描述如下。

（1）發(fā)現(xiàn)新目標(biāo)

如果從一級融合上報的目標(biāo)數(shù)據(jù)列表中出現(xiàn)了歷史數(shù)據(jù)列表中未出現(xiàn)的通聯(lián)記錄，則判定發(fā)現(xiàn)新目標(biāo)：

Step 1：調(diào)用算法1，劃分專向類，生成新的專向鄰接鏈表S′。

Step 2：將S′合并到S：若該專向在S中已存在，則將S′中相應(yīng)的鏈表并入到S中所對應(yīng)的專向鏈表中，并更新專向的出現(xiàn)時間和消失時間；若該專向在S中不存在，則產(chǎn)生一個新的專向類，表頭結(jié)點指向S′中相應(yīng)的鏈表。

Step 3：遍歷網(wǎng)絡(luò)鄰接鏈表N，尋找與新檢測到的專向類型相似的網(wǎng)絡(luò)類；如果找到，則將此專向并入相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)類，并更新通信網(wǎng)絡(luò)的組成、電臺的連通數(shù)、網(wǎng)種、起始時間等信息。否則，由新目標(biāo)產(chǎn)生一個新的網(wǎng)絡(luò)類。

（2）目標(biāo)消失

若歷史數(shù)據(jù)列表中構(gòu)成某個專向的通聯(lián)記錄在若干個融合時間周期內(nèi)均未出現(xiàn)，則判定該專向消失

Step 1：遍歷專向鄰接鏈表S，找到消失專向的鏈表，刪除該鏈表。

Step 2：遍歷網(wǎng)絡(luò)鄰接鏈表N，找到消失專向在鏈表中對應(yīng)的元素，刪除該元素，更新通信網(wǎng)絡(luò)的組成、電臺的連通數(shù)等信息。

Step 3：如果該目標(biāo)所處的網(wǎng)絡(luò)類只有該目標(biāo)結(jié)點，則刪除該網(wǎng)絡(luò)類結(jié)點。

二、目標(biāo)編群的通信網(wǎng)絡(luò)識別算法

以短波通信為例，說明通信網(wǎng)絡(luò)的識別過程。設(shè)一級融合輸入的目標(biāo)數(shù)據(jù)列表如表1所示。首先對表1調(diào)用算法1，劃分專向類，生成專向的鄰接鏈表，對應(yīng)的專向表如表2所示；然后對表2調(diào)用算法2，劃分網(wǎng)絡(luò)類，生成網(wǎng)絡(luò)的鄰接鏈表，對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)表如表3所示，其中，在網(wǎng)絡(luò)組成中，第1部電臺為主臺，其余為屬臺。

表1 目標(biāo)數(shù)據(jù)列表T

三、仿真實驗

表2 轉(zhuǎn)向表S

表3 網(wǎng)絡(luò)表N

四、結(jié) 語

本文將目標(biāo)編群理論應(yīng)用于通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)識別中，逐層遞增生成通信網(wǎng)絡(luò)的群結(jié)構(gòu)，并對群結(jié)構(gòu)進行動態(tài)維護，仿真證明這是目標(biāo)編群理論在電磁態(tài)勢估計領(lǐng)域的一個較為成功的應(yīng)用。由于定頻通信信號與跳頻通信信號的區(qū)別在于頻域特征，其關(guān)鍵特征是信號頻率或跳頻頻率集，因此識別定頻網(wǎng)絡(luò)的算法同樣適用于跳頻網(wǎng)絡(luò)。

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