CN103701544B - 一种舰面电磁环境数据无线自动测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种舰面电磁环境数据无线自动测量方法，包括以下步骤：在舰面电磁环境的区域部署信标节点、配备电磁环境传感器的未知节点和网关节点；通过GPS定位方法获得信标节点的坐标；计算未知节点的坐标；未知节点、信标节点和网关节点形成自组织、多跳网络；导入舰面电磁环境测点布置图，实现部署在测点上的未知节点编号与测点编号自动匹配；未知节点采集电磁环境数据，并利用无线自组织、多跳网络将数据发送给测控计算机存储；完成所有测点电磁环境数据的采集；通过测控计算机上采集的数据进行所有测点电磁环境数据处理，完成舰面电磁环境数据测量。该方法通过无线方式实现舰面电磁环境测量数据传输，提高了测量效率，降低了劳动强度。

Description

一种舰面电磁环境数据无线自动测量方法

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种舰面电磁环境数据无线自动测量方法。

背景技术

电磁环境数据测量是电磁兼容分析的必要基础环节，通过现场测量得到的数据，比理论计算和计算机仿真更能反映实际情况。舰面电磁环境数据测量不仅方便感知舰面电磁环境的复杂程度，而且对于确保舰载电子设备的稳定运行和人员的自身安全具有十分重要的意义。

舰面甲板露天区域设备和人员众多，使得在主甲板上铺设电缆显得十分困难。现有的电磁环境数据测量系统通常采用线缆作为传输媒介，但是这种有线方式测量效率较低、劳动强度较大，并且不易扩展，很难满足未来复杂电磁环境下舰面电磁环境数据测量的需求。

无线传感器网络是由一组随机分布的集传感器、数据处理单元和无线通信模块于一体的微型传感器节点，以自组织方式构成的网络系统，它主要用来采集网络覆盖范围内感知对象的状态信息。传感器网络技术可以在战场侦查与监控、目标定位、毁伤效果评估、核生化监测等军事应用领域发挥巨大的作用，实现战场的快速布控、战场信息的实时采集处理与传输。利用无线传感器网络实现舰面电磁环境数据的传输和测量具有十分重要的现实意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种舰面电磁环境数据无线自动测量方法，通过无线方式实现舰面电磁环境测量数据传输，提高了测量效率，降低了劳动强度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种舰面电磁环境数据无线自动测量方法，包括以下步骤：

1）在需要测量舰面电磁环境的区域部署若干数量的具有路由功能的信标节点、配备电磁环境传感器的未知节点和网关节点，所述未知节点部署在舰面电磁环境测点上并按顺序编号；所述信标节点的数量满足在未知节点单跳范围内至少有三个信标节点；

2）通过GPS定位方法或事先标定获得信标节点的坐标；

3）根据信标节点的坐标，利用无线传感器网络定位算法实时计算未知节点的坐标；

4）未知节点、信标节点和网关节点通过地理路由算法形成自组织、多跳网络；

5）导入舰面电磁环境测点布置图，所述舰面电磁环境测点布置图包括各个测点的坐标；通过测点的坐标与未知节点的坐标匹配，实现部署在测点上的未知节点编号与测点编号自动匹配；

6）未知节点通过电磁环境传感器采集电磁环境数据，并利用无线自组织、多跳网络转发，将电磁环境数据发送给网关节点，网关节点将数据发送给测控计算机存储；

7）若未知节点的数量小于测点数目，对未匹配的测点重复步骤1）至6），完成所有测点电磁环境数据的采集；

8）通过测控计算机上采集的数据进行所有测点电磁环境数据处理，完成舰面电磁环境数据测量，并存储和显示最终结果。

按上述方案，所述步骤6）中当任意两个未知节点之间的距离大于单跳通信范围时，通过周围的信标节点利用地理路由算法实现数据转发。

本发明产生的有益效果是：

（1）通过无线方式实现舰面电磁环境测量数据传输，无需铺设线缆过程，提高了测量效率，降低了劳动强度；

（2）无线传感器节点通过自组织、多跳的方式形成网络，消除了因电缆长度、传输损耗对测量范围的限制，提高了测量灵活性和适用性；

（3）通过导入舰面电磁环境测点布置图（含测点坐标），实现部署在测点上的未知节点编号与测点编号自动匹配，降低了因节点编号转换发生错误的概率，提高了工作效率。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例的方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，该舰面电磁环境数据无线测量系统包括信标节点，信标节点具有路由功能，位置已知；未知节点，未知节点配备电磁环境传感器，位置未知；网关节点和测控计算机。未知节点通过信标节点和无线传感器网络定位算法计算其坐标。无线传感器节点以自组织、多跳的方式形成网络。导入舰面电磁环境测点布置图，测点布置图含测点坐标，实现部署在测点上的测点编号和未知节点编号自动匹配。未知节点将传感器采集到的数据通过无线网络发送给与计算机相连的网关节点，运行在测试计算机上的软件对数据进行处理、显示和存储。当两个未知节点的距离大于单跳通信范围时，利用附近的信标节点通过地理路由算法实现数据转发。当未知节点的个数小于舰面电磁环境测点的数目时，通过改变未知节点和信标节点的位置，然后多次测量完成测试。

如图2所示，本发明的舰面电磁环境数据无线自动测量方法如下：

1）在需要测量舰面电磁环境的区域部署一定数量的信标节点（具有路由功能）和未知节点（配备电磁环境传感器），未知节点部署在舰面电磁环境测点上，其个数不大于测点数目，且未知节点单跳范围内至少有三个信标节点；

2）信标节点通过GPS等定位方法或事先标定获得其坐标，未知节点通过无线传感器网络定位算法计算其坐标；

3）连接网关节点与测控计算机，并且在测控计算机上运行用于数据处理、存储和显示的软件；

4）未知节点、信标节点和网关节点通过地理路由算法形成自组织、多跳网络；

5）导入舰面电磁环境测点布置图，其中包括各个测点的坐标；

6）未知节点通过配备的电磁环境传感器采集电磁环境数据，并利用无线自组织、多跳网络发送给网关节点，运行在测控计算机上的软件对数据进行处理、存储和显示；

7）如果未知节点的个数小于舰面电磁环境测点的数目，需要多次测量才能完成全部测点的测试，重复以上步骤。

如上所述，便可较好地实现本发明。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (2)

1.一种舰面电磁环境数据无线自动测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）在需要测量舰面电磁环境的区域部署若干数量的具有路由功能的信标节点，配备电磁环境传感器的未知节点，以及网关节点；所述未知节点部署在舰面电磁环境测点上并按顺序编号；所述信标节点的数量满足在未知节点单跳范围内至少有三个信标节点；

2）通过GPS定位方法或事先标定获得信标节点的坐标；

3）根据信标节点的坐标，利用无线传感器网络定位算法实时计算未知节点的坐标；

4）未知节点、信标节点和网关节点通过地理路由算法形成自组织、多跳网络；

5）导入舰面电磁环境测点布置图，所述舰面电磁环境测点布置图包括各个测点的坐标；通过测点的坐标与未知节点的坐标匹配，实现部署在测点上的未知节点编号与测点编号自动匹配；

6）未知节点通过电磁环境传感器采集电磁环境数据，并利用无线自组织、多跳网络转发，将电磁环境数据发送给网关节点，网关节点将数据发送给测控计算机存储；

7）若未知节点的数量小于测点数目，对未匹配的测点重复步骤1）至6），完成所有测点电磁环境数据的采集；

8）通过测控计算机上采集的数据进行所有测点电磁环境数据处理，完成舰面电磁环境数据测量，并存储和显示最终结果。

2.根据权利要求1所述的电磁环境数据无线自动测量方法，其特征在于，所述步骤6）中当任意两个未知节点之间的距离大于单跳通信范围时，通过周围的信标节点利用地理路由算法实现数据转发。