基于分层处理的无人机任务规划
测 控 遥感 与 导 定航位
基 于
分层 处 理的 无 人机 任务 规 划林
海 ，王 静 ，王 文涛 马 培 博。 ，
（ ． 装天 局津综 合 处， 天 ３ ０津６ ；１ 海 ００ １
．２国人中 民解放 驻军 北京路铁 局军事 表 代室北 办 事处 ，北京 京０ １ ０； ０ ５ ０ ３ 中．国电科 技集子团 公司第五 十 四研究所 ，河 北石庄家 ００ ８ ） ５０ １
摘 随要 着 人 机 无 现 在代战 争 的 中作用 日 趋 重 要， 对 无 人 任 务机 规 的划 研 究 也越 来 多越 。 根据 无 人机任 务
规 划 涉及 内的容 ， 分 了析它 的 要 求 包和 含 的主 要 功 ， 能 给出了 任 务 规 划的 处 理 流 。 任 程务 划 涉 及 规 的因素 复 杂繁 多 所，以 用 分 采层 处 来理解 决任 务规 划 问 ，题 并 利 用 类聚 算法 和 遗 传算 法 解 决目 分标配 和 航 路 规 ２划个核
问题心。
关
词
任 务键规 划 ；分层 理处； 聚 类 算 法； 遗传 算法 Ｔ３１ １Ｐ 献标文识 码 Ａ 文章 编号 １０ — ０３ ０（ ００ —０ —３ ０ ０ １３ ２ ６１） ５ ６ ０
４中图分类号
ＵＡ
Ｖ ｓｉ ｏａ ｎ ｎ ｓ ｄｏ ｌｉ ｇ Ｐ ｒ ｃ ｉｓｇ Ｍ ｓ ｉ ｎＰ ｌｎ ｉ ｇ ａ Ｂ ｅ ｎ Ｓｉ ｎ ｏ ｓｎ ｅｃＵ
ＮＨａ， Ｗ ＮＧＡ ｉ ， ｇＷ ＡＧ Ｎ ｅａ． ， ＭＡ ｉｂ ｉ ｎ ２ Ｗ Ｊ ｔｏｎＰｅ ｏ＿（ ． ａ ｑａ ｍｉ ｎ ｅ ａｔｎ ，ａｆＴ ｕ ｅ ｏ ｎｕｅｒｔｄｆｃ ，Ｏ Ⅱ 死 ００１ ｈｎ １ ｖＮｌ ｕｅ ｔ ｐｒ ｔ ｎｎ Ｂｉ ａｒｆＩ ａｅｔｆ ｅ Ｅ ｐＤ ｅ ｍ ｉｇ ｉｎ ３ ６ ，０Ｃｉａ； ２ｅｅｐｓ“６￡ ｍ ｒｎ ｉＢ ｎ ｌａａ ｕｕ，Ｔ ｅＯｅｃ ． ｏＰｌ ’ｅ Ａｍｎｉ ｅｉｇＲ ｙｉｙ ｒＢｊ ｗ ａ ｆｈ ｏ ｌｅａＲｐｙｅ ａｉｅ ｆ ｃｎ ｆＭｉｉｔｒ ｅｒｎ ｔ ｅ Ｏ ｅｆＢ ，ｇＢｊ ｇ１ ００， ｉａＣ ； ｓｔ ｖｉ ｉｅｎ ０ ０５ ｉ ｈｎ Ｔ３ ４ｈＲｓ ａ ｎｔｕｅｃｏ ＣＣ ， ｉａＳ ｈ ｇａＨｅｅ ０ ０ ８， Ｃｉ ） ． ５ｈ ｔ ｅｒ Ｉｓｔ ｆ Ｅｔ Ｔｅｅ ｈｉ ｉｈｚｕｎ ｂ ｉ ５ １０ ｈｎ ｊ
Ａａ ｔ ｂａｔ Ｂｅ ａ ｓ ｆ ｔ ｉｅ ｏｔ ｎｅｆ ＵＡＶ ｎｍ ｅ ｏｒ ａｅ ｍｏ，ｅ ａｄ ｍｏ ｅ ｏ ｗｋ ｓｒ ｉｃ ｕｃｅ ｏ ｈｍ ｐａｒｃ ｏ ｄ ｍ ｗａｉｆ ｒｒ ｎ ｒ ｒ ｎＡＵ ｓ ｉＶｎ ｌ ｐｎ
ｉ ｈ ｓ ｇｐｅ ｒｄ． Ｔ ｓ ｍｉ ｓ ｏ ａ ｎｎ ａ ｐａ ａｅ ｉｈ
ｐｐ ｒａ ａｙ ｅ ｈ ｑ ｒｅ ｎ ａｉ ｄ ａｅ ｎ ｌ ｚｓ ｔ ｅ ｕ ｅｍｒｅｔ ｎ ａｎ ｆｍｎ ｔｏ ｓ ＵｆＡ Ｖｍｓｏｉ ｐａ ｎ ｉｎ ｕ ｃｎｉ ｏ ｓｉ ｌｎ ｎｉ， ｇａ ｄｈ ｏｐ ｅｓ ｎ ｒ ｃ ｒｄ ｒｓ ｇｖ ｎ．Ｍ ｉｏ ｓｐ ａｎ ｎｎ ｅ ｔｃ ｓ ｉｒｇ ｐｏ ｅ ｕ ａｅ ｅｉｅｓｉ ｎｌ ｎ ｉ ｇｖ ｉｌｅ ｎ ｃ ｍ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ， Ｓ ｉｒｒ ｃｈｌ ｒｃ ｓｉ ｇｔａ ｅｙ ｓａ ｏ ｔ ｏ ｓｄｌｅ ｔ Ｍｅ ｏｖ ｒｔ ｌ ｓｅｅ ｌｏｉ ｎ ｈｏｖ ｓｍ ｙ ｏ ｌｘ ｆａ ｃ ｓ ｏＯａ ｈ ｅ ａｃ ａ ｐ ｏｉｅ ｓ ｎｓｒｇｔ ｉ ｄ ｐｅ ｔ ｏｖ ．ｉｒｏ ｅ， ｈｃ ｔｕ ａｇ ｒ ｍ ｒ ｄａｅ ｅ ｉｔｎ ｇ ｎｔｃ ｌ ｉｏ ｈｅ ａｕｅ ｔｒｎｅ ｌｏ ｉａ ｎ ｏｔ ｎｎ ａ ｅ ｐｉｅｃｙ ．ｇ ｒａｔｍｒ ｄ ｓｉａｇ ｔ ｌａｃｔ ｎ ａ ｄｉｕ ｅ ｐｎ ｌｇｒ ｓ ｉ ｅｔｖ ｌ ｏＫｅ
ｒｓ ｍｉｓ ｏ ｌｎ ｉ； ｓｉｇ ｇ ｐ ｉ ｅ ｓｏ ｎｙ ｏｗｄ ｉｓｎｐ ｎｎ ａｃｌ ｎ ｒ ｓｃ ｉ ｇ ； ｕ ｔｃｒ ａ ｒｇｔ ｍ ； ｇ ｎ ｔ ｏ ｉｌｌ ｅｓ ｌｏ ｉ ｈｅ ｅ ａｉｇ ｒ ｔｃ ｍ ｈ
引言 ０
来 未争 中 ，战高 技术武器 装朝备 着信息化 、 确 精
信通 间范围时、 带的 燃油量、 携 各地面站 的位置航和 路 计划 航 。路划 计括包 发出 地 点 、地经 、点途 目的地 点 的 置位 息信 、 飞高行度 度速和 要 到需 达的间时段 。 任务 划 一规包 含 的般要主 能有 功 ：正确 收 接① 级 的上 务 任 指、示 ， 解 、 保析 和管 理存上级 命指令示 ； 显②示任 务 区域内敌 方 雷 探 测达 围范 炮，、 弹 火
导化 隐、化身和 无人 化方向 展 ，发 典型中 代的 就是 表其无 机 。人人 无机具有 良好 隐的 性 身 能 、确的攻 准 能力 、击轻 便灵巧 机身的 ， 并 且可 以减少 场 战对作战人 员 直的 接 害 伤。 为了 高提 人 无机 的作战 效能 ， 需要
行无 人机 任务进 划规。 无 人机 务任规 就 是 接划 到 上收级 任务 后 先， 预
分
和威 布范胁围 ， 提供 方可我 用 人无 资源机、 部 队
署情 部况 理、 、 信象 息的查 询显 示； 辅 助分析目 地 ③气
前战 场 环 境 和 势态， 考相 关 历史 侦 察计 划 ， 可析 参 分
规
无划人 如 机何 行执这 任务 ， 些 且
尽 可 使能无 人 并生存 机概率和整 体效 能达 最到佳 。 它括包 任务 执行 间时 围确范 、定 位始 置选择 、带 备 选 装 择 起、 携目 确标 定 飞、航 路行 定 以及 确些 一需考 虑 要问题的 ，如 任务覆 盖范 围的地形 状况 气、象信息 和 胁威区 域等 。
能
发 生 的 时间、 和 间 资源 冲 突； 供合理 侦 察 目空 提 标、 理 备 装择 等选能功； 制在定 路 计划 时 ，航合 考 ④虑对
信 息 、 方气 、天地 形障 碍 飞和 机性 约能 束；在
航⑤ 规划 后路 ，辅 操 助人员 修 作改航路， 能最终 成生合 理 、善的飞行航 ；路生成 侦 察 划计， ⑥完 供 提各 个 给参 战 无人 机的。
１
任务 规 要划求 和 能功
任 规务 划满 要 实足时性 、 大 存生性 和 机飞 最自 身性 能约 束， 且 需 要 有 规 划 能重力 。规 的划结果
并 可是供无人机 飞 的行计划 括采，用 的 通信 式 方和 包
３ ２ Ｒ１ ｉ ｇａ ｎｅ ｉ ｇ Ｖ ｏ ０． ｏ ５ Ｎ ０６０ ｄ ｏＥｎ ｉ ｅｎｒ １ ４ ．
２任 务 划 规 理处 程 流任
务 划规 任 务由理 、 解 胁评估、 任威 分务配 、航 收
稿期 日： ０００． ６ ２１． ０
２
测控 感遥 导与航 位定 路
规 划、 路航 优化和 航评 路价等 组 。成其处 流理程 子 问题， 在不 的层 次 同上关 注 和处理 的 题问细节 不
开 始 接 收上于级 发 的任下 务、 令 ，命 先 对首 任务行 进保存 ，查 供 和显 示 。阅 后然 辅 操 作 助 员人进行 任
务提理解 ，分 析任 务执 行的 时 间 范 、 围理地区域 ， 务 任 所 包含 的 标目个数 ，各 个目标 的 置 、位 重 程度要 等 状
况。根据 务任 涉及的 域区 查 询并 显地 形示 概 况、 敌
同
而，将任务 规划问 题 杂 复而众 多的 约 束件 按 条
从照抽 其层象 次 分 到散不 同 层次 的子 问 题 ，降低 题问 的
度 难 。
图如２ 示 所， 先首在 最层根 据高 上级命 ，令析 分 任
务 包 的 含目标和 有 所 用 的可无 人 机 资源 出 ， 得
目
方弹 、 导火炮 、 达 分 布情况 及 气 象 信 息 ，雷为 路 规航 划 提威供胁情 况依据 。 其 进次行 任务 分 配 ，在 个这过 程 里 提供 可用 的 无 人 机 资和源降 落点 的 示显， 助操 作 人 进员行 载 辅
规 划 、 信荷规 划 和 标目分 配 。载 荷规 划 包 括 携带 通
标
配 结果分 ２层 根；据 天气 情况 和 无 人机 性 制 能第
携定 的装带 备类 型 （ 摄 像机 ） 和如 通 信计 划； 第１ 在
层 察侦 目 标分配的 础上基 ３层，处 根理 据 理地 状第
况和敌方威 胁信息计 算出 优 的最行 航飞 和路带 携
燃的 油量； 最底 对 层个 飞单航行路进 行优 化 其满， 足使 人无机的 动 态约 ， 速束度 、 小 弯转 径 等 ，半 如最 最后 得 满 足无到 机 动态人性能 约 的飞束航行 路。 考 虑 因
第＇素 层 生成 结 果
的传
器感 型 类 、像摄 类 型和机 器装武备 类 型 等 规划 ，装备 工作 时间及 工模 作式 ， 时 需要考 虑 气象 情 况同 对 装备的影 响 度 程。通信规 包 划 括执行在任务 的 过 中 程 ，要据根 场 情战 况的变化制定 一些 通信任 务， 需 改 和变任 务制 站之控 间通信的 方式 等 。 一下是步 路航 规 ， 划标目分 配 的基 础上 ， 根据 在 威胁情源 况、 人 机速 、航 无飞 行度高 围 、 燃油范 和量 装性能 备定飞行航制 路 ，请申 信通障和气保象保 障。 并 航路 规 划 成后完 系统根据无 人 机 行 的飞最小 拐 角 和
最 大 爬坡 能 力对 航 迹 进行平 顺 处 理， 定 出 适制
２层 第
３ 层第
合无人
机 飞 的航 行 路。 后最 生 计 成 划 发并送 ， 整
处个理 程 如 图 流ｌ 示 所 。接收
任 务任 务解 理威胁评估 务任分配
第 ４ 层
图
２ 任务规 划 分 层处 理
采
用 层分 处 理 ，时 下层的处 理 依赖 层上 处 理的
保
存
』』蓁萎ｆ ｆ Ｊ囊』Ｊ｝ 茎Ｉ ｛萎Ｊ霎 星ｆＪ ｆ ｆ 载 荷
规 划
果结， 下 层 处 的理结 果 又 可 以 馈反到 上 层 ， 判 而来
断用上 处层理 是否合 理 ， 层间 的影 响可 以跨 越 间 各
的中 理层处。 １ 第第和 ２ 的层处理更侧 重于 操作 人 层
员的决 策 ，据我 方 资源和 对 情 况 方进 行统一 分 配 根
生成
划计 — 一— 路平航
顺
—＿｜
航路规
划
规划 ， ３层 和第和 层４ 处的 理更 赖 自动依计 算 的
第果 结 考虑， 素 的范 因缩围小， 并 以可根 下层据的 结 果 来修正上 层的决 。整 策任 个务规 划过的 是 一个程迭 代处 理的程 过， 最终获 得 满 意的 果结为 止 。 层 处 理分方法 可在以 不同 层的 次上 关注不痢 的问题 问，
题 涉 将 的及因 素 进 行抽 取 简 和 ， 少 化计 了 量算 ，高 减 提
保
发
送
存
委
图１ 务任 划规 处 流 程
３理基 于 分层 处 理 实的现 方 法
由于 任务 规 划 题 的问复杂 性 任何 ，种 一法 算 无 都法单独完成 个整任 务规 。任划 务 规应 划在分 层该
处理 基 的础上 ， 段 、 区 域 地将 多 种 规 方 法划 综合 分分
计 了结 算果 的 时性 实，可 以考 虑 不层 同次问 的 相 互影又 响 ，结合 人 工 理处 和自 动算计各 的优自点。 并
３ ２
采 用 聚类算 进法 行标分目配 ．
任 务包 含当目标数 量 比 较多时 ， 架 无 人 机无 ～ 法 完 成任 务，要 多无架人 机 同配 协合成 完务 ，任 需 就
出 了现目 标分配 问题。
利用
， 任据务 戈 的规要 求 ，地结 机合各种 法算来 根０ 有 完 成 个整 任务规划 。 ３ １
分层 处 ． 理
目标 分配 需 要虑考任 务 包 含 的标目 数 、量目标 位置 、重要性 可、用 人无机 数 量任和务要求 的时 长 间 短。 常通 目 分 标配 人 工 由 策决 行 分 进 ， 配标目的 在
分层 处
是理 将任务 划规问 题 解 分不 同层次 为
的１２００年 无 电线工 程 第 ０卷 ４ ５期第 ３７
控测遥 感 与 导 航 定
位要 重性相 近 ，时以根 据目 标的位置 息 采信用 类聚 可 路 划规， 包 如括设何计 编 码 、传 子 算、应 函数 度遗 适 和终 止条 件 ，对标 准 的 遗传 算法 行 进改了进 。 并在
算 法进行目标 分配 。 聚 是类 按 照指事物 的自身 性 ， 事属物聚 集 把 成， 使类 类的相 问 性尽 量 似小， 内 相的 似 性尽 量大 。 如 图类３ 示所， 侦察 任 务里 含 的包 标目有 ｌ在７ 个， 根 可据 用无的人机 资源 任 务和要求 的时 问范 ， 围定 决 采 用架无 人 机２执行 任 务 ，标目 分配 结 的 如果图 ３ 所 ，示条 直将线目标 为 分２分 。 一 部
利用传算遗进行法航规划路 时，了 避免 现早熟出 收 为 敛现象 ，增加种群以规和模 遗传代来数 决解 。用 利 可突操作变 可以 免避计 结 算果的局部 优 。最果 如计 算 大、量计算 时问过 长 ， 以提 高 叉 交概率 减来 计 算少 可
间。采时用 传遗算 法行航路规进 ，划 免了 航路规划 避
过程
中考 虑多 众因素产生而的大规模 计 算题问， 足 满
了 实性 ，时 且可 以 获 取 近似 优最的 飞 行 航 路。并
利 用在传遗算 法制定无 机人 飞行航 路未考虑时 无 人机的 飞性行能 约束 如， 转半 径 弯约 束 和迹 航 倾角例 约 等 ，束需要 对遗传 算 法算计得 的初 出始航 路
行进光顺 理 处 成，可供 人无机 行飞的 路 ， 航形 即 航路 上 每点 一 处曲的率半径 都 于大无人 机 的 转弯半 径。
常 采用方的有法３ 次样条插 法值 和Ｂ样条插法等 。
值 图 目标 分 配 ３ 例示
在进
行 多无 机人协 同 路航规 划 时， 要进 行 冲 需 突检 测 ２，条和 ２以 上的 路航 相交时 ， 当 需要条 测 是检否会 出一现架以上 的 机在飞同一 时 间 至飞同 一位 置而相 撞 可的能 ，果 在存 ，需 进行要 冲突消 解 ， 则 如 常 用的 消解采 略策是在冲 突位 点置不同 的飞机以 不 同 的 度高 过通。 在任务包 含 的标数目量 ｌ有 时 ， ７ 个采 用２架 人机执无 行 务任 ，用 传遗算 进 行 航法路 划 的规果结 利
如图 所 ４示 ，心 圆 示 表敌方 威 覆 盖胁 范围 算 ， 航 实 路 时计需 避要这开些 胁威 区 。域
３
３ 于基遗 传 算 的法 路 航规划 ．
路航规划指 起始 置和侦 察 位目 位 置确定标后航 路择 选的问 题无 。人航 路机 规 划题问 质 本多约是束 条件 下， 目 标 数 函 极求值 的优化 问题 。规划 出满 多 足 任要求 、务安全 等性 束 的约较 航优 路 。 航 路规 划 学 数 模型 ： ｎ个 目标定， 求无 人给要 机从 基地出发 ， 任 务 含 的 目包标进行侦 察 ， 对成完任 务后无 机人必须 回到出发 基的地 。即要 寻找一 求
够遍条历所有 目 的标 路 径，且 使 得 无人 机 的 飞 行代 并 价 总和最小 。假设
Ｓ＝（， … ） 目集标 合 ， 。 是 表 示 个 ｎ标 目， ，（） 示标目 点和 间 的 离距。 ｄ ｉ 表 无 人机航路 规 划的一 个可解行可 以描述为寻找 一 个 有 目所标 的序 排 ：
＝
（
１ … ｙ，，Ｏ ， ０ｙ ） ｎ ， ２Ｘ ）ｙ （ ｉ。
（ １
） 中 ，式为 行飞 路航中 过 经 的标 ；目 为无。 机人出
发
的基 地； Ｅ｛ ， ２ １Ｘ … ） ｉ 时 ，， ≠ “ｙ ≠
航 路规划 的结果 可 以 描述 如 下 ：ｒ
ｉ厂 ） ∑ ｄ（， ＋ ） ｎ （ ＝ 。
Ｉ
图… 航４路 划规 不 例
航路规 划 是 一个复 杂 的过 程 ， 不能 完全 依计
赖）（２
算 机自动 算计的结 果， 工 处人理 包 含 了 的人知 识和 经 验 ，些信 息很这难 包 在计算含 机 处的 过程理 中 ，而 因此 利 用遗传在算 法 进行 航 路 规划 基础 上 ，的要 需 结合人工 处得理到更 优的 飞 行路航 。
式 ， ＋ 中 ＝ （，） 式 （ ）述的 解 范 中围 的 。 。 式２ 是 描１
一
个最 解优。
无人 航机路 划是 规个 Ｎ一 Ｐ难度 的组合优化 问 题。 目 前 ，此于 问类 通题常 采 用Ａ 对 法 算、神经 网 络 、传 法算、 拟退 火 蚁 和算 群等法求取近似 最优 遗
模 解。但 是，这 些算 法 在求 解 ＮＰ 度难 组 合优化 问 题
，时常存 在熟早收 敛、 算 时间长 、 易 形 局成 部 通 计 容最优 等问题。
４
结 束 语
无机在现代人战争 中 作的用 日 重趋 ，要 规划务 任 可
以提 高 无 人 执机 任行 务 的 全 安性 时 和效性 。 对 航
传遗算 法 是 于生基物 进 化 机 的制随 机 搜 算 索
。法 文 ［献］ 细 介 了绍如何 使用 遗 算传法进 航行 详２３
２ １ Ｒ ｄ ｏ Ｅｇ ｎ ｉｅｇ Ｖ ｏ． ０ ｏ Ｎ ５ ０ ８０ａ ｉ ｎ ｉ ｒｅｎ １ ４ ．
路
划规的 要功 能 主 、理 处流程 行 进分 了 析，将 聚类 并 算 和遗法 算传 法应任用务规 划 的 过 程中 。 务任规划 内容的研 究， 提高 无人机作战效有重能意 义。 对要
测
控遥 感 与 导 定 位航 参
考 文 献
Ａｍ ａｅ ｎｒ ｌＣ ｎ ｅ ｅ ｅ． ０Ｏ： ６ — ３ ． ｎ８ｃｎ Ｃｏ ｔ ｏ ｆ ｎｃｒ ｏ２３ ４ｏ ６
［ 柳 ］ 长安 ， 和 ，平为吉 人．机 的 侦 察航 路规 划 ］ ［ 西１ 李 王 无Ｊ．
北工 业 大 学 报 学０ ３ ２ ，（ ４ ０）— ３４． ０２， １４： ９９
『ＨＤ Ｅ ＲＰＲ， Ｓ Ｓ Ｅ ， Ａ ｝Ｅ ＭＲ． Ａ ｏｒｐｔ ｅ５ ＩＡＮＬ ＲＡＵ Ｓ ＳＮＰ Ｃｎ Ｕ Ｖ ｏＣｅａ ｖＣ ｉ Ｐ ｔ ｌｎｇｉ Ａ ＪＩ，ＮＣ２１ Ａ ｅ ，ｒ ｖＯ， Ｏ ａＰｈａ ｎ Ｉｎ ． ＡＧ Ｏ １Ｄｎｅ ｃ Ｏ ２． Ｍ３ ３１
ＲＡＡ ０Ｇ． ｎ ａｎ ｉｄ Ｃ ｂ ｔｍＡ ｒ Ｖ ｈｃ ｅＣ ｎｒ ｌａ ｄ ｌ Ｂ６Ｂ Ｔ Ｕ ｉｈ ｂ ｏ ａｔｉ ｅ ｌｉ ｏ ｓｔ ｎ ｅ ｏ
［ ］
唐
２
琳 ，荣德 ， 蔡黄
．猛 改 进于 传 算遗 法 舰 的船路 径 基
Ｄ
ｓ ｓｆｌ ｒ Ｓｐｒｓ ｎ ｉｏ ｎｍ Ａｉｙ Ｄ ｆｎ ｅ【 ．Ｓ ｉｐａ ｏＲ ｐｅｓ ｕ ｆ Ｅ ｅ ｒ ｅ ｅｓｓ ＪＣ Ｅ ｙｏ ＪＩ
Ｃ ａｅ Ｇ ｙ ２ｏ１ （） １ Ａ ｔ ｗ ， ０ ０． ｌａ ：１２ 一 ｌ ４ ．
规划 ［］ 算计机 工 与程 计 设，０９３ （ ）１ ５Ｊ． ０２ ，６０： ２４—１５ ． ４４ ［ ］董 世友 ， 国庆 ，小平 人 ． 航机路 规 划 的 究 研［ ］飞 ３ 祝 龙 Ｊ．
无行力 学 ０ ，， ３ ：１ ２ ４ ２ ４２ （） ２— ２ ．０
作者 简介 林海
男
，７ １９６一）（工 程 师 主。要研 究 方 向： 能 信 处 息 、理， 智
］Ｂ ［ Ｏ ＦＲＳ．Ａａ ｌ ｎｇｆ Ａ ＣＳ．ｒｃ ｅ ｉｆ ４ Ｏ ＴｈＦ
ｔＰｐ ｉ ｎ ｒ Ｖ［ ］ｏｅｄＰ ｇ ｅ ｈ ａ ｎ ｏ Ｕｎ ｏ
ｔ
卫 应星 用 技术 。
（
第接 上 ６２页）
，时 ８＝３ ｌ， ５ ｓ 采取 保 护＝ ３ － ，ｎ能使 设备有 较长 的步同保 持时 。间
６４年 以，在 ３ 所
从 图中可 见，只有 延 时器及 Ⅳ位 移 器 电路位工
于作输 人 的 速高时 钟， 于Ｆ 触Ｇ发 器 翻转 速 率 由 Ａ
Ｐ实
系际 统中 取 帧采 护保， 即 使信号 误 码率 大 较时 也
极 ，快可适 应较高频 率 ， 分部通 过部 布局局布 线实 这 高现 工作速 ，其他 电均路可 工 在作比较 低 的速 ，率 速 率 根并据行 路数 而定 ， 钟 利 可 Ｆ Ｇ 内部 时 用 钟 低ＰＡ 除 法路电 实 ， 降速 工现 作 使Ｆ Ｇ Ｐ的 工Ａ作 稳 定 性 得
提高 到。
在实 系统 中 ， 际 步时 同 及间 同步 续持 间进时 对 行 测了 ，试 用在发 帧 送中插 入记帧值 ，数送 端开 采 发 始 发送 时把 帧 记 数值 置为 ０接 收 端同 建步 立 后 记 ， 数录据 ， 收到 接的 一 帧第 数 的 记据数 字节 读 取 记 从数值
同， 时步 间Ｔ ＝ｗＮｃ × Ｌ× ８， 帧长 时 Ｔ ／厂 （ ＝Ｌ Ｌｆ×８ ｖ ， ）
一
／
４性能 分 与析 试测
核 同考 性 步能的 主 要 指 有 ，标均 同 步 捕 时获 平
为 同步时 间
， ｃ 步建立 后 同 收接第 到 ，ｖ
帧数 的 帧据 记 数值， 为 帧 长 ， 帧长 字 以节为 单
位
， 字 节 每８ｂｔ为 数 速率 。在 据＝ｌ 时， ｉ ， 测０ 得 数记值分别 为２ ３ ２２ ２３ ２２ ４ ２均平 步同 时，，，，，，，，，，
间 ： （＋２＋３＋２＋２２２＋＋３２＋＋＋４＋２ ／ ２ ０ （ ）１ ）＊
间
，同 概率 步 假 同，保步持 时 间 。 均 平同步 获捕时 与帧 间 、 长 据率速 、核次 数 校数 关 有 在。帧 长 ＝ Ｌ１ ２ ｔ， ｂ 速据率 ＝ ０４ ｅ ｙ数 ０３ Ｍ ｐ， 帧长 时Ｔ＝Ｌ ｖ＝ ２ ．校 验 次ｓ数 ＝ ａ０ ｂ ｓＬ ／７３ ， 次 时 ，３据 平 均 认 同 确 时 间 公 式 步 ＝Ｔ（一 根 ｗ ａ １２ （ 虚 略 概漏 率） 计 算 平得 均同步 间时为 ／ ） ，
忽 ６ ２“ ｓ８ ．。
：７ Ｔ９肚 ，．Ｌ ０ ９ 测试ｓ 是 有在噪信 道 测 试 下 ，于由存在
警虚 率概， 得的数 据 与根 据 公 【 忽式略 漏虚警 计 测２
算 得
数据到 比 ， 相同 步 时间稍长。 在 信 Ｐ 号：１ｅ 时 用 误码 仪测 试同 步保持 时 ０
，间 长 连 续 测试 时间 为 ９ 未， 出 现 步失
。 试测 最 ６ ｈ 均
除
此之外 在有 噪声信 道， 上传 数据输 时 ，了避 为 免假 步 ， 同用帧 步校 验同 方的法 ， 即连采 续 在 帧同 步 码位上 核实 ，验校次 数 与出 现帧假同 的概率步为 ：
数据 与
析 计 算分数 据 相 近 。 因此采 用 并 行 同步处 理 同，信 能不步恶 化 帧。
。 ）（。
式中 。， Ｐ为校核 数 次为 时假 ａ帧 定位 概 ；率ａ为 校
核次 ； 数ｒ 帧 为步同字 的 长 。可 度 ，见用 帧 同步 校
采
结５束 语
在ＦＧ 采上 并用 行 理处的 代 价是 资 源 增 ＰＡ的
加，
因 在此高 速帧 同步 路电 设计 中采用 部局 并行处 理 ， 在 加资增源和 降 速低率 之 间取 均 得 衡 样， ， 这可 降低 速高 路电 时序 整 的难 调 ，度 芯高 工片作 稳 定 提 性， 利于 ＦＧ有 Ｐ 综 合Ａ实 现 。以上 所 帧用同 电步路
已 用应于某 项目。 中
参考 文献
比加核 帧长定位 有效更 【
。 同步帧 电 的路平 同均 步 间时 是也重要 的 标指，
有 噪在声 信传道输 数据 ， 果不 时取 采保 ，护 如帧定 位
码 一 旦有 误 就立 即 步失， 步 概 为 Ｐ ｒ 率 它失 Ｚ ×Ｐ ，
◆｜ ．
帧频 相 乘与就 是秒每 平 中发均 生 失步 的次 ，数乘 积 的倒 也数就 ２次是 步失 之间 的平 均间 时间隔： ，
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２ １０ ０ 无年线 电 程工 ４ 第卷 第０５期 ３ ９