CN117914840A - 一种面向用户的多任务态势信息分发方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种面向用户的多任务态势信息分发方法。所述方法包括：服务端实时接收多源情报信息数据并进行处理，按任务形成态势信息数据；用户根据自身需求利用客户端web界面订阅相应任务的态势信息数据，并选择显示方案；服务端采用组播方式将每个任务的态势信息数据发送至相应的组播IP；客户端从相应的组播IP以及端口接收订阅的态势信息数据，并对所述态势信息进行显示；所述端口与客户端选择的显示方案对应。本发明能够实现多任务条件下按需分发态势信息，解决了客户端态势信息接收与显示错误的问题，降低了服务器端至客户端因态势信息分发带来的通信链路带宽压力，减轻了多任务并行条件下客户端态势信息处理与渲染的压力。

Description

一种面向用户的多任务态势信息分发方法

技术领域

本发明属于对抗演习态势信息显示技术领域，具体涉及一种面向用户的多任务态势信息分发方法。

背景技术

对抗演习活动中，战场态势是战场上各种力量所存在的状态和形成的形势，作为指挥员指挥决策的重要依据与主要手段，在对抗各方指挥所主要依托指挥终端上的指挥显示软件进行展示。为了实现态势一张图，战场上各类装备通过多种测量手段获取目标的位置、速度等参数，并回传至指挥控制中心进行融合数据处理，形成统一的态势信息，进而根据各指挥席位的需求进行显示。为了保证对抗活动态势显示的公正性、实时性、统一性，需要根据对抗各方属性对显示的态势信息进行严格控制；除此之外，多项对抗任务同时并行开展，也给态势信息的显示提出了挑战。

目前，针对对抗活动的态势显示主要依托显示软件的显示方案以及任务选择功能对任务态势信息以及该任务各类目标的显示属性进行约束。具体来说，就是根据对抗活动组织实施方案，明确各类指挥所的态势显示需求，然后根据需求制作显示方案及配置目标显示属性，利用态势显示软件对当前所需任务进行选择并打开其相应显示方案后，方可实现当前任务的态势显示功能，通过此种办法，在态势显示软件上实现对态势显示内容的约束与控制。现有显示方案的流程示意图如图2所示。

上述方案虽然实现了对态势显示内容的控制，基本保障了对抗活动公平性，但从态势信息层面上看，各席位态势显示软件收到的态势信息仍是相同的，仅是通过显示方案的配置对收到的态势信息进行筛选、分类以及显隐控制，存在以下几种缺点：一是增加了终端席位态势显示内容不规范、不公平的可能性。如果态势显示软件的显示方案配置错误，席位参演人员可通过显示软件了解到其不应该了解的信息，存在失泄密风险；二是增加了终端态势显示软件数据处理与过滤的压力。当前，各终端态势显示软件需要对对抗任务所有态势信息进行接收与处理，增加了软件处理显示的效率，造成软件卡顿的风险增高。同时，显示方案的配置对操管人员提出了更高的要求；三是增加了通信链路网络带宽的压力，态势信息的分发当前主要依靠UDP(UserDatagramProtocol,用户数据上报协议)点播与组播相结合的形式进行，对于移动平台等需要无线或者卫星通信链路的武器装备平台而言，其上面使用的态势显示软件将会因此占用更多的带宽，进而影响整体装备平台的通信链路。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种面向用户的多任务态势信息分发方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种面向用户的多任务态势信息分发方法，包括以下步骤：

服务端实时接收多源情报信息数据并进行处理，按任务形成态势信息数据；

用户根据自身需求利用客户端web界面订阅相应任务的态势信息数据，并选择显示方案；

服务端采用组播方式将每个任务的态势信息数据发送至相应的组播IP；

客户端从相应的组播IP以及端口接收订阅的态势信息数据，并对所述态势信息进行显示；所述端口由客户端选择的显示方案决定。

进一步地，所述多源情报信息包括光学设备信息、雷达设备信息和数据采集系统信息。

进一步地，所述服务端对实时接收的多源情报信息数据进行以下处理：对多个任务中的目标进行编号建批，进行目标属性识别，进行目标轨迹数据融合处理。

进一步地，所述服务端与客户端之间通过建立局域网进行数据通信。

更进一步地，所述服务端与客户端之间基于UDP通信协议进行数据通信。

更进一步地，所述态势信息数据包括以下字段：对抗任务ID，态势信息类别码，数据字段长度，数据字段，数据帧校验位。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果。

本发明基于订阅发布的态势共享模式，依托UDP组播开销小、时延低以及无阻塞控制等自身协议特点，面向多任务小场景下对抗任务态势信息处理与显示需求，设计了一种基于订阅发布模式下利用UDP组播IP及端口进行态势信息筛选与过滤的态势推送与分发方法。通过构建用于态势信息处理与分发的服务端，并利用UDP计算机网络通信传输协议，实现了基于态势显示的客户端发送的对抗任务ID及显示方案ID等显示需求，有针对性地在服务端根据对抗任务ID进行UDP组播的建立，并将发送请求的客户端IP纳入组播内，由客户端根据约定端口进行态势信息接收与实时态势显示。多任务条件下，按需分发的态势信息，从根源上解决了客户端态势信息接收与显示错误的问题，减轻了多任务并行条件下客户端态势信息处理与渲染的压力，降低了服务器端至客户端因态势信息分发带来的通信链路带宽压力。

附图说明

图1为本发明实施例一种面向用户的多任务态势信息分发方法的流程图。

图2为现有态势信息处理与分发流程示意图。

图3为本发明硬件构架示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明白，以下结合附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例一种面向用户的多任务态势信息分发方法的流程图，包括以下步骤：

步骤101，服务端实时接收多源情报信息数据并进行处理，按任务形成态势信息数据；

步骤102，用户根据自身需求利用客户端web界面订阅相应任务的态势信息数据，并选择显示方案；

步骤103，服务端采用组播方式将每个任务的态势信息数据发送至相应的组播IP；

步骤104，客户端从相应的组播IP以及端口接收订阅的态势信息数据，并对所述态势信息进行显示；所述端口由客户端选择的显示方案决定。

本实施例提供一种面向用户的多任务态势信息分发方法，所述方法涉及的硬件架构示意图如图3所示。所述硬件架构主要由服务端和客户端组成。其中，服务端主要包括光学设备信息通信服务器、雷达设备信息通信服务器、数据采集信息通信服务器、仿真信息通信服务器、态势信息处理服务器和态势信息分发服务器。光学设备信息通信服务器、雷达设备信息通信服务器、数据采集信息通信服务器、仿真信息通信服务器、分别用于接收光学测量信息、雷达测量信息以及数据采集设备测量信息，并将这些信息分别进行处理后送至态势信息处理服务器；态势信息处理服务器根据当前对抗任务目标设置，进行目标航迹等数据的融合处理，然后将融合处理后的数据送至态势信息分发服务器；态势信息分发服务器依托订阅-发布模式建立基础通信服务，一方面将接收到的信息进行主题建立与管理，一方面接收各客户端的请求，按需对态势信息进行分发。

本实施例中，步骤101主要用于按任务形成态势信息数据。本实施例由服务端实时接收多源情报信息数据，并进行数据过滤、时间对齐、数据融合、轨迹生成等处理后，根据对抗任务构建态势信息主题，如以“抢滩登陆竞赛”、“反无人机挑战赛”为主题的数据，建立统一的收发端态势信息交换内容与格式，使客户端能够实时解析态势信息。

本实施例中，步骤102主要用于进行任务订阅及显示方案选择。本实施例由用户根据自身席位需求，在客户端调用服务端当前对抗任务选择web界面，选择所需关注的当前对抗任务，如“抢滩登陆竞赛”，将所述客户端的IP地址及选择的对抗任务ID发送到服务端，从而实现任务订阅。另外，用户还根据自身席位需求在客户端调用服务端显示方案选择web界面，选择所需使用的显示方案(显示方案Red、显示方案Blue和显示方案White)，从服务端下载选择的显示方案，并进行加载及相关显示属性设置。显示方案主要定义了显示方案ID、显示方案名称、显示视角、显示范围、天气显示要素、标绘注记信息、态势目标属性配置(态势目标显示阵营属性、二维符号、三维模型、航迹线颜色、航迹线显隐、航迹线粗细、航迹线线型)等。

本实施例中，步骤103主要用于下发态势信息数据。本实施例由服务端采用组播方式，将每个任务的态势信息数据发送至相应的组播IP。组播是一种数据包传输方式，组播方式下，只有真正需要信息的成员会收到信息，其他成员不会收到。假设当前有对抗任务为A、B、C，则服务端与客户端建立3个UDP组播，组播地址分别为组播A:224.0.0.1、组播B:224.0.0.2、组播C:224.0.0.3，服务端分别向组播A、B、C三个地址发送“对抗任务A”、“对抗任务B”、“对抗任务C”主题态势信息。假设当前显示方案有Red、Blue、White三种，在建立UDP组播的同时，约定服务端发送的端口以及客户端接收端口号有三种，即端口Red:1001、端口Blue:1002、端口White:1003。若当前客户端选择的是对抗任务A，则当前客户端接收的UDP组播地址为组播A:224.0.0.1，端口则根据客户端选择的显示方案进行区分，当前选择的方案是显示方案Red，则态势显示客户端的接收端口便为端口Red:1001。

本实施例中，步骤104主要用于接收并显示态势信息数据。本实施例由客户端从相应的组播IP以及端口接收订阅的态势信息数据，所述端口由客户端选择的显示方案决定。客户端软件根据选择的显示方案进行相关属性的设置，客户端收到态势信息数据后，根据统一的态势信息交换内容与格式，逐帧进行数据解析，尔后在态势信息数据驱动下，完成对抗任务态势信息显示。

作为一可选实施例，所述多源情报信息包括光学设备信息、雷达设备信息、数据采集系统信息以及仿真信息。

本实施例给出了常见的几种多源情报信息。本实施例的多源情报信息包括但不限于光学设备信息、雷达设备信息和数据采集系统信息。

作为一可选实施例，所述服务端对实时接收的多源情报信息数据进行以下处理：对多个任务中的目标进行编号建批，进行目标属性识别，进行目标轨迹数据融合处理。

本实施例给出了对多源情报信息数据进行的数据处理内容。本实施例由服务端通过对每个任务中的目标(如无人机、登陆艇等)编号建批，进行目标属性识别，以及目标轨迹数据融合处理，生成实时数据处理结果。

作为一可选实施例，所述服务端与客户端之间通过建立局域网进行数据通信。

本实施例给出了服务端与客户端之间的数据通信方式。为了保证数据通信安全，本实施例通过构建局域网络，将服务端的各个服务器与客户端电脑纳入同一个局域网络中。

作为一可选实施例，所述服务端与客户端之间基于UDP通信协议进行数据通信。

本实施例给出了服务端与客户端之间采用的通信协议。本实施例的服务端与客户端采用UDP协议进行数据通信。UDP是一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。UDP通信具有以下特点：无连接，即通信不需要创建连接，可减小开销和发送数据前的时延；采用最大努力交付，不保证可靠交付，因此主机不需要维护复杂的连接状态；面向报文，只在应用层交下来的报文前增加了首部后就交付IP层；无阻塞控制，即使网络出现阻塞，也不会影响发送端的发送频率；支持一对一、一对多、多对一、多对多的交互通信；首部开销小，只有8个字节，比TCP的20个字节的首部小很多。

通过创建socket实现服务端与客户端的UDP通信。一是在服务端创建socket，使用库函数Socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0)，其中，第三个参数0代表使用UDP协议，进而根据对抗任务数据主题设置UDP组播IP(例如组播A：224.0.0.1、组播B:224.0.0.2、组播C:224.0.0.3)等属性。发送方(服务端)不需要绑定端口，使用组播地址发送组播消息到固定端口，固定端口根据显示方案选择进行区分(例如端口Red：1001、端口Blue:1002、端口White:1003)；接收方(客户端)需绑定此固定端口，最后调用close函数关闭socket。二是在客户端创建socket，根据自身选择的显示方案绑定固定端口，加入到组播组中，利用recvfrom函数接收组播数据，最后调用close函数关闭socket。

作为一可选实施例，所述态势信息数据包括以下字段：对抗任务ID，态势信息类别码，数据字段长度，数据字段，数据帧校验位。

本实施例给出了态势信息数据包的数据格式。所述数据包由5个字段组成，分别用M、B、L、DATA、P表示，每个字段的含义为：

M—对抗任务ID，表示本次对抗任务的代号。

B—态势信息类别码，表示本数据包态势信息的种类。

L—数据字段长度，表示本帧信息数据字段(DATA段)所占字节数。

DATA—数据字段，是所传输的态势信息。

P—帧校验结果。

表1给出了常用态势信息名称对应的类别码及包含的态势信息参数。

表1

裁决结果信息对应的信息类别码为01H，用于显示双方对战情况。如果进攻方进攻状态信息为00H，代表未命中；如果进攻方进攻状态信息为01H，代表命中；如果进攻方进攻状态信息为FFH，代表不明。同理，如果防守方进攻状态信息为00H，代表未击毁；如果进攻方进攻状态信息为01H，代表击毁，如果进攻方进攻状态信息为FFH，代表不明。裁决文字信息用于以文字方式显示裁决信息。

航迹姿态参数对应的信息类别码为02H。目标编号表示该目标在此次任务中为唯一编号，数据帧时间代表数据帧发送时对应的时间，目标位置信息表示该目标在地心坐标系下的三个方向上的位置分量，目标速度信息表示该目标在地心坐标系下的三个方向上的速度分量，目标姿态信息表示目标姿态的俯仰、航向、滚动三个分量。

链路监视信息对应的信息类别码为03H。在数据传输过程中，信源数据站发送数据帧时间信息用于判断通信链路是否畅通。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种面向用户的多任务态势信息分发方法，其特征在于，包括以下步骤：

服务端实时接收多源情报信息数据并进行处理，按任务形成态势信息数据；

用户根据自身需求利用客户端web界面订阅相应任务的态势信息数据，并选择显示方案；

服务端采用组播方式将每个任务的态势信息数据发送至相应的组播IP；

客户端从相应的组播IP以及端口接收订阅的态势信息数据，并对所述态势信息进行显示；所述端口由客户端选择的显示方案决定。

2.根据权利要求1所述的面向用户的多任务态势信息分发方法，其特征在于，所述多源情报信息包括光学设备信息、雷达设备信息、数据采集系统信息以及仿真信息。

3.根据权利要求1所述的面向用户的多任务态势信息分发方法，其特征在于，所述服务端对实时接收的多源情报信息数据进行以下处理：对多个任务中的目标进行编号建批，进行目标属性识别，进行目标轨迹数据融合处理。

4.根据权利要求1所述的面向用户的多任务态势信息分发方法，其特征在于，所述服务端与客户端之间通过建立局域网进行数据通信。

5.根据权利要求4所述的面向用户的多任务态势信息分发方法，其特征在于，所述服务端与客户端之间基于UDP通信协议进行数据通信。

6.根据权利要求5所述的面向用户的多任务态势信息分发方法，其特征在于，所述态势信息数据包括以下字段：对抗任务ID，态势信息类别码，数据字段长度，数据字段，数据帧校验位。