海战场电磁态势生成若干关键技术研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：工学博士学位论文海战场电磁态势生成若干关键技术研究博士研究生：周倜指导教师：王小非研究员学科、专业：计算机应用技术哈尔滨工程大学2013年6月分类号：密级：UDC：编号：工学博士学位论文海战场电磁态势生成若干关键技术研究博士研究生：周倜指导教师：王小非研究员学位级别：工学博士学科、专业：计算机应用技术所在单位：计算机科学与技术学院论文提交日期：年月日论文答辩日期：2013年5月14日学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissert

2、ationfortheDegreeofD.EngResearchonSeveralKeyTechniquesofElectromagneticSituationGenerationinSeaBattlefieldCandidate:ZhouTiSupervisor:Prof.WangXiaofeiAcademicDegreeAppliedfor:DoctorofEngineeringSpecialty:ComputerAppliedTechnologyDateofSubmission:Dateof

3、OralExamination:University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大

4、学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月

5、后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日海战场电磁态势生成若干关键技术研究摘要随着电磁技术和用频设备的广泛应用，战场电磁环境变得日益复杂、电磁频谱资源越来越重要。特别是在信息化元素极为丰富的海战场，复杂电磁环境给海上作战指挥提出了更高的挑战，这在很大程度上体现在对电磁环境认知和全面电磁态势的需求。作为传统战场态势的重要补充，电磁态势覆盖了从辐射源信息融合到频谱资源调配、从战术级方案优化到战役级辅助决策等作战的各个方面，准确认识海战场电

6、磁环境，并在态势理解和态势展现的基础上生成全面的电磁态势，是夺取海上制电磁权的关键因素。本文从海战场指挥控制和频谱管理对电磁态势的实际需求出发，研究了海战场电磁态势生成的体系结构，提出了一种海战场电磁态势生成框架，研究了该框架下一些重要过程域的关键技术，包括电磁环境展现技术、电磁态势分析技术和电磁态势评估技术，并给出了仿真实验结果及相关理论分析。本文的主要贡献和创新点具体体现在以下几个方面：（1）建立了一种海战场电磁态势生成框架。基于传统态势生成模型中对数据分级处理的原则，提出了一套包含电磁环境感

7、知、电磁环境构建、电磁态势理解和电磁态势展现四个过程域的电磁态势生成框架。其中，定义了战场电磁态势的相关概念，给出了面向电磁环境构建的用频装备模型、电磁环境计算方法和电磁环境描述方法，介绍了电磁态势理解域中态势分析和态势评估的概念、目标、及基本技术路线。统一的电磁态势生成框架利于各关键技术的有机结合、态势生成的完整性和规范性。（2）提出了一种时间自适应的多维电磁环境态势展现方法。将区域电磁环境转化为由离散像素点组成的位图，从而构建典型频谱特征直方图，通过计算直方图特征向量距离来度量电磁环境的变化程

8、度。基于对电磁环境动态性的度量，利用平行坐标系方法实现了电磁环境态势的多维展现和时间自适应性。对传统的平行坐标系方法进行了改进，包括数据项拟合、定量映射、自适应时间滑窗三个部分的算法理论模型。其中基于Bezier曲线的数据拟合用以解决各维度间数据项连接时的数据遮蔽混淆以及电磁态势各个维度之间信息关联不清晰的问题；定量映射策略模型将电磁态势的多个维度的数据项定量映射到平行坐标系中的相应坐标轴上；自适应步长的时间滑窗机制能够有效调整电磁态势展现的时间间隔，使其充分适应电磁环境的动态变化