一种数据链仿真模型制造技术

本发明专利技术公开了一种数据链仿真模型，包括参数设定模块、节点连通性计算模块、数据更新检查模块、时延计算模块、数据输出检查模块，可根据数据链的性能参数和节点状态信息判断节点直接连通关系，计算出子网中各节点间的跳数和子网的划分情况，并依据节点跳数对数据包的时延长度进行计算，模拟节点间传输延时的不同。本发明专利技术能较为精确的体现数据链的延时特性和连通性，引入系统中后可以实现较为真实的系统仿真。

【技术实现步骤摘要】
一种数据链仿真模型
本专利技术属于数据链
，具体涉及一种数据链仿真模型。
技术介绍
在无人机编队飞行、物联网构建、机器人协同等应用场景中，数据链是一个非常重要的环节，是连接各个设备的纽带。从系统层面来看，数据链的引入为各模块间的通讯提供了条件，为各设备提供了更多的可用信息。但由于数据链存在连通性和延时特性，使得对于这部分信息的使用与系统本身信息的使用方法不同，因此需要建立数据链数学模型对整个组网系统的特性进行分析。现有的数据链模型主要有两种：一种是数据链模型基于数据链原理构建的仿真模型，这种模型的构建与数据链的工作体制(如TDMA、SPMA)有关，能较为精确的还原各节点间的数据交互特性，但由于涉及到数据链工作的底层协议以及相关参数的选取，其构建过程较为繁琐，不具备通用性，工作量大，且一旦更换了不同的数据链体制，需要重新构建新的模型。另一种数据链模型是基于延时的数据链模型，这种模型不在系统层面构建模型，而是在各设备的仿真模型中加入一个延时环节作为数据链模型。对通过数据链共享的数据进行延时处理(即发给数据链的数据，经过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数据链模型，其特征在于，包括参数设定模块、节点连通性计算模块、数据更新检查模块、时延计算模块、数据输出检查模块；/n所述参数设定模块从系统模型中获取数据链的性能参数和节点状态信息，并将接收到的参数和信息发送给节点连通性计算模块和时延计算模块，用于对数据链的连通性和延时进行计算；/n所述节点连通性计算模块根据数据链的性能参数和节点状态信息判断节点直接连通关系，计算出子网中各节点间的跳数和子网的划分情况；/n所述数据更新检查模块用于检查输入端数据包更新情况，在数据包中设置了一个闹钟变量，数据包闹钟变量值默认为-1，节点发送给数据链模型的数据包中的闹钟变量值为0,在数据链模型的每个执行周期，...

【技术特征摘要】
1.一种数据链模型，其特征在于，包括参数设定模块、节点连通性计算模块、数据更新检查模块、时延计算模块、数据输出检查模块；
所述参数设定模块从系统模型中获取数据链的性能参数和节点状态信息，并将接收到的参数和信息发送给节点连通性计算模块和时延计算模块，用于对数据链的连通性和延时进行计算；
所述节点连通性计算模块根据数据链的性能参数和节点状态信息判断节点直接连通关系，计算出子网中各节点间的跳数和子网的划分情况；
所述数据更新检查模块用于检查输入端数据包更新情况，在数据包中设置了一个闹钟变量，数据包闹钟变量值默认为-1，节点发送给数据链模型的数据包中的闹钟变量值为0,在数据链模型的每个执行周期，数据更新检查模块检查输入端，如果有更新的数据，即闹钟变量值为0的数据包，则将输入端的数据读入输入端缓存，然后将输入端的数据包闹钟变量值置为-1；
所述时延计算模块对数据包的时延长度进行计算；读入输入端缓存的数据包之后，分别计算该节点到子网其余节点的延时时间，将读入数据包中包含的闹钟变量设置为延时时间后发送到对应输出端缓存中，所述延时时间为最小跳数与基本延时的乘积；
所述数据输出检查模块在数据链模型的每个调用周期，根据数据链时钟更新各节点输出端缓存中所有数据包的闹钟变量的值，当节点输出端缓存中的某个数据包的闹钟变量值不为正数时，将该数据包从输出端缓存中发送给节点输出端。


2.如权利要求1所述的一种数据链模型，其特征在于，所述节点连通性计算模块根据数据链的性能参数和节点状态信息判断节点直接连通关系，建立直接连通矩阵，并计算出最小跳数矩阵，从而实现子网划分数组的求取。


3.如权利要求2所述的一种数据链模型，其特征在于，根据直接连通矩阵求得最小跳数矩阵，具体方法为：
设组网的节点一共有m个，
所述直接连通矩阵用m×m的矩阵来表示，若两个节点直接连通，则对应的行列处的元素为1；若不直接相连，则对应元素为-1；若两节点为同一个节点，则对应元素为0；
所述最小跳数矩阵用m×m的矩阵来表示，对应行列的元素表示的是两节点进行通讯所需的最小跳数，若两节点不论经过多少次转发均不相连，则对应元素为-1；若两节点为同一个节点，则对应元素为0；
令直接连通矩阵为1跳连接矩阵，经过若干次迭代算法获得k跳连接矩阵，其中k为1、2、…、k…、n、n+1；
已知k跳连接矩阵，求k+1跳连接矩阵计算方法如下：
初始化k+1跳连接矩阵，使其与k跳连接矩阵相同；
遍历k跳连接矩阵的所有行进行处理，设对第i行进行处理，找出k跳连接矩阵第i行所有正数元素，假设该元素属于第j列，则对比k跳连接矩阵第i行和第j行的对应列，如果第i行某元素值为-1第j行对应元素的值为正，则将k+1跳连接矩阵第i行值为-1的元素的值改为k+1，如果没有对应元素的值为正就不修改，如果k跳连接矩阵第i行如果没有正数元素则跳过该...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯冀川，胡松，李红春，刘志峰，
申请(专利权)人：北京机电工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11