一種tdma組網(wǎng)的多目標(biāo)測控方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明提供了一種多目標(biāo)測控方法，特別是一種TDMA(TimeDivisionMultiple Access)組網(wǎng)的多目標(biāo)測控方法，屬于數(shù)字通信傳輸技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著航空航天技術(shù)的不斷發(fā)展，地面測控站面臨著越來越多的多目標(biāo)同時測控難 題。傳統(tǒng)的地面測控站通常采用點對點的控制方式，即每個地面測控站應(yīng)用連續(xù)波技術(shù)體 制，通過獨占物理和傳輸信道，實現(xiàn)對單個目標(biāo)的測控，處理過程是通常將信號變換成脈沖 編碼信號（PCM信號），再對載波進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)制。為了實現(xiàn)多個目標(biāo)的同時測控即需要多個 地面測控站，多個目標(biāo)之間和多個地面測控站之間不能實現(xiàn)互聯(lián)互通和信息共享。
[0003] 多目標(biāo)測控通信網(wǎng)中測控目標(biāo)數(shù)目隨時發(fā)生變化，傳統(tǒng)的多目標(biāo)測控網(wǎng)布站方式 復(fù)雜，端到端的通信路徑確定后，很難實施更改，當(dāng)增加或減少測控目標(biāo)時，地面測控端的 組織策略、數(shù)量也要隨之更改。在傳統(tǒng)的碼控載波測控系統(tǒng)中，測控目標(biāo)的更改則意味著地 面設(shè)備和管理的改變，這已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前的多目標(biāo)端到端測控通信網(wǎng)，特別是在短時間 內(nèi)目標(biāo)數(shù)量急劇變化的系統(tǒng)，時分多址技術(shù)（TimeDivisionMultipleAccess,TDMA)組網(wǎng) 方式，只需要改變時隙（TimeSlot，TS)分配表即能適應(yīng)測控目標(biāo)的變化，這種技術(shù)已經(jīng)廣 泛的應(yīng)用于移動通信，戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈組網(wǎng)中。
[0004]TDMA是用于傳輸信息的一種時間分集方法，TDMA系統(tǒng)資源分配的特點是以時隙 為最小分配單元，時間資源的分配比起頻率資源的分配更具靈活性；且以TDMA方式組網(wǎng)的 軍事通信系統(tǒng)如想成功解調(diào)出有效信息，必須得到與發(fā)送設(shè)備相同的時間信息，因而具有 很強(qiáng)的抗干擾、保密性能?？傊?，它具有（1)保密性良好；（2)有效擴(kuò)展系統(tǒng)容量；（3)適合 空空鏈路、空地鏈路使用（4)與突發(fā)通信有時間間隔的自然屬性相一致，適用于突發(fā)通信 系統(tǒng)等特點。
[0005]TDMA系統(tǒng)通常面臨時隙分配問題。通常的時隙分配包括固定分配、爭用時隙分配 和動態(tài)時隙等方式，其中固定分配在低系統(tǒng)容量要求、目標(biāo)節(jié)點數(shù)較少時，除信息以外的附 加資源的消耗最少，能夠適應(yīng)當(dāng)前的2Mb/S、5Mb/s、10Mb/s信息速率測控系統(tǒng)的要求。固定 時隙分配協(xié)議在組網(wǎng)前將所需要的時隙固定分配給目標(biāo)節(jié)點，在測控系統(tǒng)中，上行對遙控 命令進(jìn)行廣播，下行對遙測信息的接收則按照已知目標(biāo)集順序進(jìn)行接收，不需額外的時隙 分配優(yōu)化算法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種TDMA組網(wǎng)的多目 標(biāo)測控方法，采用單站測控方法或者雙站測控方法，能夠在測控站端對目標(biāo)的時隙分配進(jìn) 行管理，實現(xiàn)多目標(biāo)測控網(wǎng)絡(luò)的快速組網(wǎng)，并能夠靈活機(jī)動地分配測控系統(tǒng)資源，該組網(wǎng)方 法能夠與跳擴(kuò)頻技術(shù)協(xié)同工作，最大程度上滿足多目標(biāo)測控的需求。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種TDMA組網(wǎng)的多目標(biāo)測控方法，所述方法由兩個地 面測控站和多個測控目標(biāo)實現(xiàn)，所述兩個地面測控站分別為固定站和機(jī)動站，包括：單站測 控方法和雙站測控方法；
[0008] 所述單站測控方法的步驟如下：
[0009] (1)兩個地面測控站分別向每一個測控目標(biāo)發(fā)送攜帶有時間同步信息和網(wǎng)絡(luò)管理 信息的上行信號；
[0010] (2)每個測控目標(biāo)判斷接收到的上行信號功率，選擇功率大的上行信號中的時間 同步信息進(jìn)行時間同步，提取測控站站址信息，并將時間同步結(jié)果發(fā)送給站址對應(yīng)的地面 測控站；
[0011] (3)若地面測控站與測控目標(biāo)時間同步成功，則地面測控站向該測控目標(biāo)發(fā)送遙 控信息，進(jìn)入步驟（4);若地面測控站與測控目標(biāo)時間未同步成功，則重復(fù)步驟（1)~步驟 (2)，直至地面測控站與測控目標(biāo)時間同步成功；
[0012] (4)測控目標(biāo)根據(jù)接收到的遙控信息進(jìn)行飛行狀態(tài)調(diào)整，并將包含飛行參數(shù)和遙 測信息的下行信號發(fā)送給步驟（2)中選擇的地面測控站；所述飛行參數(shù)包括：飛行速度、飛 行高度和橫滾信息；
[0013] (5)地面測控站接收測控目標(biāo)發(fā)送的飛行參數(shù)和遙測信息，進(jìn)行存儲和數(shù)據(jù)處理， 實時監(jiān)控測控目標(biāo)的飛行狀態(tài)，并將遙測信息進(jìn)行顯示；
[0014] 所述雙站測控方法的步驟如下：
[0015] (i)將固定站設(shè)置為主測控站，機(jī)動站設(shè)置為從測控站；
[0016] (ii)將主測控站的時間作為測控系統(tǒng)的時間基準(zhǔn)，若主測控站工作正常，則主 測控站通過有線網(wǎng)絡(luò)向從測控站發(fā)送當(dāng)前時間基準(zhǔn)，主從達(dá)到相同的時間基準(zhǔn)，進(jìn)入步驟 (iii);若主測控站工作異常，則將從測控站的時間作為測控系統(tǒng)的時間基準(zhǔn)，進(jìn)入步驟 (vii)；
[0017](iii)兩個地面測控站分別向每一個測控目標(biāo)發(fā)送攜帶有時間同步信息和網(wǎng)絡(luò)管 理信息的上行信號；
[0018] (iv)每個測控目標(biāo)提取步驟（iii)上行信號中主測控站的時間同步信息進(jìn)行時 間同步，提取測控站站址信息，并將時間同步結(jié)果發(fā)送給主測控站；
[0019] (V)若主測控站與測控目標(biāo)時間同步成功，則主測控站和從測控站向該測控目 標(biāo)發(fā)送遙控信息，進(jìn)入步驟（vi);若主測控站與測控目標(biāo)時間未同步成功，則重復(fù)步驟 (iii)~步驟（iv)，直至主測控站與測控目標(biāo)時間同步成功，進(jìn)入步驟（Vi);
[0020] (vi)測控目標(biāo)根據(jù)接收到的遙控信息進(jìn)行飛行狀態(tài)調(diào)整，并將包含飛行參數(shù)和遙 測信息的下行信號發(fā)送給兩個地面測控站，進(jìn)入步驟（Xi);
[0021] (vii)從測控站向每一個測控目標(biāo)發(fā)送攜帶有時間同步信息和網(wǎng)絡(luò)管理信息的上 行信號；
[0022] (viii)每個測控目標(biāo)提取步驟（vii)上行信號中的時間同步信息進(jìn)行時間同步， 提取測控站站址信息，并將時間同步結(jié)果發(fā)送給從測控站；
[0023] (ix)若測控目標(biāo)與從測控站時間同步成功，則從測控站向該測控目標(biāo)發(fā)送遙控 信息，進(jìn)入步驟（X);若從測控站與測控目標(biāo)時間未同步成功，則重復(fù)步驟（Vii)~步驟 (Viii)，直至測控目標(biāo)與從測控站時間同步成功，進(jìn)入步驟（X);
[0024] (X)測控目標(biāo)根據(jù)接收到的遙控信息進(jìn)行飛行狀態(tài)調(diào)整，并將包含飛行參數(shù)和遙 測信息的下行信號發(fā)送給從測控站，進(jìn)入步驟（Xi);
[0025] (xi)地面測控站接收測控目標(biāo)發(fā)送的飛行參數(shù)和遙測信息，進(jìn)行存儲和數(shù)據(jù)處 理，實時監(jiān)控測控目標(biāo)的飛行狀態(tài)，并將遙測信息進(jìn)行顯示。
[0026] 所述上行信號均米用相同結(jié)構(gòu)的TDMA時幀，每個TDMA時幀均包括31個時隙，時 隙0~時隙1填充地面測控站的時間同步信息，時隙2~時隙3填充網(wǎng)絡(luò)管理信息，時隙 4~時隙30交替填充主測控站的遙控信息和從測