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最佳的结果,选择不适合的模型。所以BIC 的惩罚项好于AIC 的惩罚项就在于BIC 可以有效避免出现维度灾难现象。4总结
本文主要介绍变量选择的几种常见方法,基于模型降维的变量选择方法主要介绍主成分回归和偏最小二乘,子集选择法主要介绍了AIC 和BIC 两大准则。这些方法是最常见也是最耐用的变量选择的方法,通过对比其中的共性和差异性,选择合适的方法来建立模型,提高了精确度。
在本文研究的基础上,可以延伸到变量选择的其他领域做更深的研究。涉及到一些更高维的变量选择,也有更多的变量选择的方法被提出,如LASSO 方法,DS 方法,SCAD 方法等,为日后研究拓展了方向[4~5]。同时在理论的基础上,可以获取更多实际应用数据来验证各方法的有效性和可行性,进一步实现仿真模拟和实例分析,将方法的理论和应用全面展现
出来,同时能更好的加深对变量选择的理解。
参考文献
[1]何晓,刘文卿.应用回归分析(第4版)[M].中国人民大学出版社,2015.
[2]李根,邹国华,张新雨.高维模型选择方法综述[J].数理统计与管理,2012,31(4):640~658.
[3]王大荣,张忠占.线性回归模型中变量选择方法综述[J].数理统计与管理,2010,29(4):615~627.
[4]王小燕,谢邦昌,马双鸽,等.高维数据下组变量选择的惩罚方法综述[J].数理统计与管理,2015,34(6):978~988.
[5]曾津,周建军.高维数据变量选择方法综述[J].数理统计与管理,2017,36(4):678~692.
收稿日期:2019-2-15
张
斌(中国直升机设计研究所,
江西景德镇333001)【摘要】概述了美军主要现役直升机数据链,总结了数据链组网的运行机制,
归纳对比了各组网方式的优势及不足,得出组网的应用差异性的结论,给出了每种组网方式适合传输的内容。为相关领域的研究人员提供参考。 【关键词】数据链;组网;
综述【中图分类号】TN919.2【文献标识码】A 【文章编号】1006-4222(2019)03-0206-02
表1美军主要在役直升机数据链及其组网方式
系统名称装备的直升机用途组网方式
Link 16UH-60“黑鹰”
使作战单元近实时地进行战
术信息的交互,一般用于传输
指挥控制命令与实时态势
TDMA
Ad hoc
SADL 态势感
知数据链
AH-6“小鸟”、MH-6“小
鸟”、MH-60、MH-47
“支奴干”
空军用于近地支援任务时空
空、空地协同,目标指示
TDMA CDL 通用
数据链
MH-60R 战区级应用,直升机与地面
处理中心间情报、监视与侦察信息传输
点对点
程序升温
TCDL 战术通用数据链SH-60“海鹰”、AH-64D 、UH-60、将传感器的图像信息
传输至舰艇
点对点
ATHS 自动目标交接系统OH-58D 、AH-64
“阿帕奇”
陆军直升机进行近地对敌支
援,将直升机的目标数据自动分发给地面部队
广播
自制室内单杠LAMPS 舰载直升机数据链“海妖”直升机与母舰间声纳浮标反
潜遥测信息传输点对点
AN/ASN 战术导航数据链MH-60R 使海军直升机近实时地与水
面舰艇共享传感器信息
点对点
IDM 改进型数据调制解调器AH-64D 、OH-58D 、
UH-60
三军通用,能在空中和地面
武器平台之间传输近实时的目标数据
绗缝加工
点对多点
1引言
未来的航空通信应该是主要基于数据通信而不是传统的语音通讯[1]。武器系统、指控系统与传感器能通过数据链进行战术信息的交互。数据链网络的工作方式与数据链系统的吞吐量及时延有密切关系,由组网方式确定[2]。怎样根据信息交互战术需求进行数据链网络的组网规划与配置,编制出合理的数据链组网预案,这对作战任务的成功有着重要的作用。2美军现役直升机数据链 美国直升机数据链装备种类繁多,这些装备有各飞机平台通用的,也有直升机专用的。通用的数据链
有以Link16为代表的Link 系列的数据链、CDL 通用数据链、TCDL 战术通用数据链、IDM 改进型数据调制解调器等。直升机专用的数据链有ATHS 自动目标交接系统、LAMPS 舰载直升机数据链、AN/ASN 战术导航数据链等。美军主要在役直升机数据链及其组网方式如表1所示。
3数据链组网分类
按照分层的思想,数据链大部分情况下运行于在网络层、物理层与数据链路层。其中,组网协议运行于网络层[3],主要研究战术数据链每个网络参与单元在何时(When )通过何方式(How )传送何数据(What )给哪些网络参与单元(Who )。数据链组网方式按是否有中心划分为点对点组网、有中心组网和无中心组网。
3.1点对点
在两个作战单元之间建立一条公共信道,进行数据传输。支持单工或双工操作。
3.2有中心组网
这种组网的特点是网络中存在关键性的节点。
3.2.1广播
广播是种单向链路,在广播模式下,网络控制站重复地广播其数据向受控的单元发送控制消息,而其它入网单元都处于无线电静默,只接收消息,不会被询问,也不能发送消息。多数情况下,广播以全双工模式工作。
广谱抗菌素3.2.2点名呼叫
点名呼叫将时隙分为主控站使用的控制时隙和从站使用的回答时隙。控制时隙里能够发送控制消息帧,指定在什么时候需要谁回答。点名呼叫只能进行主站与从站的通信,而从站相互不能通信。典型系统是TADILC (Link4A )。
3.2.3轮洵方式[4]
轮询方式,会把一个入网单元指定成主站,剩余入网单元
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指定成从站。每入网单元都有一个独立的地址,所有入网单元采用时分复用的复用技术工作在相同的一个频率上。
轮询分为三种:全轮询、部分轮询和轮询广播。全轮询时,所有网络中激活的单元和入网单元都要对网络控制站的询问做出相应应答;而部分轮询时,一些单元可以转换到无线电静默模式,不对网络控制站的询问做出响应,如果无线电静默的单元想发送消息必须得转换为激活的前哨站,并在下一次被点名询问时发送数据;轮询广播时,除网络控制站外,其它的单元都处于无线电静默。
全轮询的主要过程为:主站创建出轮询序列,然后根据轮询序列询问从站需不需要发送消息。当主站询问时,所有从站都接收主站发送的涵盖战术信息和从站地址的询问包;被询问的从站会将接收模式切换到发射的模式,发出应答包,此时,主站和其它从站会接收该应答包;一个从站回答完之后主站继续按轮询序列询问,被询问的从站继续回答,当一个轮询周期结束,会自动按轮询序列重新开始轮询,一直到通信结束。
轮询跟点名呼叫方式不同的是:点名呼叫从站之间不能通信,而轮询可以。
3.3无中心组网
这种组网的特点是网络中不存在关键性的节点。本节概述目前无中心组网广泛使用的接入技术——
—
时分多址,以及一种在无中心组网中具有应用前景的网络体系结构——
—Adhoc。3.3.1时分多址[5]
MAC协议规定了参战单元访问无线信道的途径,对数据
链的稳定性和效率有重要影响。时分多址(Time division mul⁃tiple address,TDMA)是MAC协议的一种。
TDMA典型的应用是Link16。时分多址是多址技术的一种,将时间划分为多个以帧为单位的小份,然后将每帧又划分为以时隙为单位的小份,分别分配给不同的参战单元使用,每个参战单元什么时候发射消息都是预先规划好的,当不发射消息时就接收其它作战单元的消息。
TDMA的时隙分配到用户的方式有指定模式、竞争模式、时隙再分配模式和应召模式[6]。
指定模式:给消息分配一定的时隙,这些时隙只要需要便可使用。
竞争模式:在每帧内可以让不同的端机发射,但是一个端机只能进行一次发射,而每个端机发射的时间是不固定的。
时隙再分配模式:多个用户设备共享一个时隙池,每过一个周期,每个用户设备会依据自身的消息发射的需球,申请相应的时隙,如果所有用户申请的时隙总和大于实际的时隙数量,系统会等比例地缩减每个用户时隙,确保每个用户都能有时隙发射消息。
应召接入模式:用户设备的时隙分配是动态分配的,当收到询问消息时,用户设备可以一直发射消息,直到完成消息的发射或者超过了规定的发射限制为止。
3.3.2Ad hoc[7]
Ad hoc是一种网络体系结构。网络中的节点互相作为其临近节点的路由器,节点之间的通信可以通过节点之间转发实现。网络中的节点是对等的,节点和节点间利用无线信号进行通信。
使用Ad hoc的数据链网络体系结构有平面式的和分级式的。两者的区别在于有无簇,平面结构没有簇,所有节点的作用是平等的,优点是网络稳定性好;而分级式结构有簇,每个簇有簇首。平面式结构在用户数量比较多,移动的环境下,会出现处理能力不强、控制的开销变大、路由经常断开等问题,所以应用于中小型网络。分级结构的优势在于扩展性好,控制和路由开销比较小,网络局部同步与移动性管理能较好实现。Ad hoc网络不需要基础设施的支持,是一个多跳、自组织、自愈、无中心、对等的复杂的分布式网络系统,Ad hoc网络组网灵活,对网络的成本要求不高。具有拓扑变化快,链路可靠性差、时变信道节点能力有限、带宽小、能源有限、和安全性差等特点。适用于飞机进行编
队飞行、部队进行军事演习等,并没有固定的通信或者有线网络提供通信保障的情景。4组网方式对比分析
点对点方式网络拓扑结构简单,稳定性好,但网络容量小、可扩展性差;广播、点名呼叫、轮询等有中心组网方式组网规划相对无中心组网简单一些,无需建立网络责任转移机制,但系统存在关键节点,抗毁性差;时分多址方式,网络中不存在中心节点,具有很强的抗毁能力,其系统容量较大,但TD⁃MA系统有定时和同步难,且资源利用率较不高等问题[8]。每种组网方式应用的结论如表2所示。
点对点组网方式适用于传输对带宽要求高的信息,如图像、视频、高速数据流信息。常用于数据分发情景,点对点数据链向后链路主要用于将机载终端的合成孔径雷达或光电和红外传感器的数据传输到地面终端,向前链路主要用于向传感器、飞机、飞行员或操作人员提供指挥和控制信息,也可向机载数据链终端提供指挥与控制信息以改变其工作模式、数据容量、以及进行健康和状态检查。
广播数字链路适用于从机载平台向多个地面站传送图像或相关的辅助数据;而地面站向前链路通常用于发送命令,给传感器分配任务。可支持的任务包括空中交通管制、引导对地攻击等,这时网络控制站发送的消息包含航向、速度、高度等指令及目标数据等。
点名呼叫适用于对飞机的空中拦截控制和空中交通管制等。
轮询适用于交换指挥引导信息与监视信息。
冰鞋座
时分多址方式适用于空情、雷情、态势等实时数据传输场合。5结论
总结当前数据链组网技术可以看到:每种组网方式都有各自的优缺点,没有一种组网方式是适用于所有的场景的,进行数据链设计时需要依据具体的时延、吞吐量、网络容量等需求选取合适的组网方式。
参考文献
[1]A SURVEY OF MULTILINK CONCEPTS FOR AERONAUTICAL DATA LINK COMMUNICATIONS.
[2]直升机战术数据链的轮询组网方式分析.
[3]战术数据链组网方式分析.
[4]直升机战术数据链的轮询组网方式分析.
[5]TDMA数据链的组网流程研究.
[6]数据链-信息系统连接武器系统的捷径.
[7]Design of Frequency/Time Hopping System Used in Airborne Data Link.
[8]战术数据链时隙分配协议综述.
收稿日期:2019-2-16
作者简介:张斌(1991-),女,汉族,江西德兴人,助理工程师,研究生,研究方向为直升机通信。
表2各组网方式应用的结论
组网方式网络容量时延吞吐量网络规模可靠性稳定性点对点小小大小低好
广播中中中中低中
环保柴火灶点名呼叫中大中中低中
轮询中大中中低中
时分多址大大小大高差
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