基于粒子群算法电磁频率分配方法探究

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1、基于粒子群算法电磁频率分配方法探究　　摘要：在分析战场电磁频谱管控的意义、作用、地位及流程的基础上，结合参训部队用频装备的频率范围、工作时间和工作区域，在考虑各种约束条件的情况下，提出了基于粒子群优化算法的频率分配方法，对信息对抗训练中电磁频谱管控和频率分配具有一定的指导意义。关键词：信息对抗训练；频谱管控；频率分配；粒子群算法中图分类号：TN911.7?34文献标识码：A文章编号：1004?373X（2013）17?0005?040引言9随着大量依赖于电磁频谱的电子信息系统被应用到军事领域中，在提高武器装备信息化水平的同时，也使得现代战场的电磁环境越来越复杂。战场频谱管理是指在特定

2、的战场环境中，通过技术的手段或行政的规程对电磁频谱的使用进行规划、协调，使无线电设备不产生或不受到有害干扰，使分布在陆、海、潜、空、天各类作战单元中的电子侦察、无线电通信、信息作战、精确武器制导等诸多电子信息装备正常运行，成为有机整体[1?2]，频谱管理已成为影响战争胜负的关键因素之一。为了适应现代化战争的需要，开展信息对抗训练是十分必要的，在信息对抗训练中，为了提高训练效果，达到提升信息作战部队战斗力的目的，模拟逼真的战场环境，必须做好电磁频谱管控和频率分配工作。1频谱管控流程及频率分配算法1.1频谱管控在现代战争中的地位和作用在现代作战中，战场上频谱的使用及管控直接影响着作战指挥

3、的流畅、武器效能的发挥及信息作战的成败，是制信息权的决定因素，在现代战争中的作用及地位包括以下几个方面。（1）频谱管控是电子信息武器系统效能发挥的关键现代信息化战争的重要特点是指挥控制系统、情报侦察系统、通信导航系统、信息作战系统等电子装备大量使用，各种情报信息的获取、控制和利用都将与争夺电磁频谱的使用和控制密切相关，任何无线电装备使用不当都可能影响军事电子信息系统效能的发挥，也将直接影响到作战的成败。（2）频谱管控是制“信息权”的基础现代战争中争夺制电磁权已成为获取信息优势、争夺战场制空权、制海权以至整个战场主动权的先导，而灵敏高效的电磁频谱管控手段，则是降低敌方电子信息系统作战效

4、能、保证己方C4IRS系统稳定运行进而夺取制电磁权的重要保证。9频谱管控主要体现在：一是通过对电磁频谱的变化情况进行监测分析，及时调整己方各个层次通信、指挥控制系统的使用频率，保证作战指挥的顺畅；二是根据电磁环境的变化，及时准确地捕捉敌方电磁信息，为己方实施电磁攻击提供信息；三是通过战场频谱管理系统实时动态的管控，掌握电磁频谱使用情况，提出制信息权的方案。（3）频谱管控是军队信息化建设的可靠保障未来信息化军队是以信息化武器装备为主要手段，以能够最有效地发挥信息能力的体制编制，以信息化人才为主题，用信息网络把各作战要素连为一体，能充分开发利用信息资源，实现信息化、小型化、知识化、高效化

5、的军队。军队信息化建设的主要任务是通过强化信息技术应用，加大信息基础设施投入，深入开发利用信息资源，不断提高网络及武器装备信息化水平。频谱管控及频率分配是军队信息化建设的重要组成部分，涉及到信息化建设的各个方面，直接影响到信息化武器装备建设，是推动军队现代化建设的可靠保障。1.2频谱管控特点随着高新技术的不断发展，特别是信息技术在军事领域的广泛应用，使得现代战场的电磁环境越来越复杂，这也给频谱管控带来了巨大困难，使频谱管控呈现出一些新特点，主要包括以下几个方面：无线业务种类繁多，频谱管控组织十分复杂；各类电子装备高度密集，频谱管控异常困难；电子频谱争夺异常激烈，频谱管控任务极为艰巨；

6、军民电磁频谱相互交融，频谱管理协调尤为繁重。91.3频谱管控流程无线电频谱管控是通过电磁环境监测手段，监督和管理无线电用频设备的设置和使用[3]，采用统一规划和频率分配的措施来维护频谱使用秩序，保证各种无线电业务的正常进行；其实现过程包括：建立大纵深、全方位、立体化的频谱感知网络，对无线电频率的使用情况进行监测；构建分布式、智能化频谱信息处理决策网络；采用最优化的频率分配方法实现频谱的动态分配和频谱信息注入，实现为各类无线电通信系统、雷达系统、定位系统、导航系统、遥测系统、定向能量武器系统、多谱传感器系统等提供有效频谱接入和全域频谱信息支撑。通过频谱管控可以有效利用频谱资源，协调各部

7、门的业务关系，消除己方电子装备的相互干扰。频谱管控流程如图1所示。1.3.1电磁环境监测电磁环境（频谱）监测作为频谱管理系统的一部分，主要通过选择先进的频谱监测设备及监测天线，合理配置监测站的分布，并构建监测网，对信号进行监测、计算信号的带宽、频偏和载频，统计频率的占用情况，查找干扰源位置；分析电离层斜测仪和监测网的短波数据，为干扰诊断和频率分配提供依据。9频谱监测的主要数据包括：实际频谱占用度与核准占用度数据；非法发射源的位置和发射参数；信号之间与内部的