一种四巡飞弹节点通信与决策硬件实现方法

本发明属于决策与通信技术的结合，具体涉及一种四巡飞弹节点通信与决策硬件实现方法。

背景技术：

1、智能决策技术通常应用在无人机作战过程中，包括对多目标战场环境下进行精确的态势感知，对各目标的威胁度等级进行有效评估，以及对打击任务的合理分配。目前，针对无人机作战的威胁评估与任务分配的研究有很多，利用模糊评价、topsis综合评价等方式均能对目标做出有效的评估，并且利用合同网算法，以粒子群为代表的群智能算法解决任务分配的问题，但绝大多数研究仅停留在软件仿真的阶段，鲜有人通过硬件来实现。

2、此外，nrf2401由于其使用方便、功耗较低、抗干扰能力强等特点在一些无线通信的领域也有了很广泛的应用。但鲜有人将其应用于多巡飞弹节点的工作情况中，通过使用fpga以及nrf2401结合搭建多节点通信结构，可以实现四巡飞弹节点间的协同决策以及快速通信。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于fpga与nrf2401的四巡飞弹节点通信与决策硬件实现方法，设计了一种可以通过硬件实现多节点间分布式通信与威胁度评估相结合的决策通信方法。

2、实现本发明目的的技术解决方案为：一种四巡飞弹节点通信与决策硬件实现方法，步骤如下：

3、步骤1：将目标的类型、搜索能力、机动能力、打击能力、与己方弹群距离作为五项目标威胁度属性，并确定各属性的相对重要程度，转入步骤2。

4、步骤2：四个节点依次设为节点1、节点2、节点3、节点4，每个节点均有一个fpga和一个nrf2401模块，令节点1作为主节点，将探测到的多个目标类型作为输入，节点1的fpga利用定点数实现层次分析法，根据各属性的相对重要程度得到威胁度属性的主观权重向量转入步骤3。

5、步骤3：将各目标与巡飞弹群的距离作为输入，建立各目标-各威胁度的威胁度矩阵，节点1的fpga利用定点数实现熵值法，根据威胁度矩阵求出各属性的客观权重向量ф，转入步骤4。

6、步骤4：节点1的fpga将得到的主观权重向量客观权重向量ф进行加权，并结合基数排序法将各属性最终权重值进行排序，根据排序结果将权重值相对大小设置到1-5的整数区间内，得到最终的权重向量ω，转入步骤5。

7、步骤5：节点1的fpga模块利用topsis法完成目标威胁度大小的排序，转入步骤6。

8、步骤6：节点1将威胁评估结果通过nrf2401模块按照所设计的通信策略发送到节点2、3、4，并接收各节点打击收益值，转入步骤7。

9、步骤7：节点1根据接收到的各节点数据进行打击任务分配，并按照设定通信策略发送至各节点，完成四节点对多目标威胁评估与任务分配。

10、本发明与现有技术相比，其显著优点在于：

11、(1)通过定点数、基数排序以及公式等效转换首次利用fpga实现了层次分析法、熵值法以及topsis排序法。

12、(2)搭建了分布式通信结构，无需主节点与其他所有节点建立通信关系，部分节点具备数据转发能力实现分布式结构。

13、(3)设计多节点通信策略，确保与决策过程相匹配，通过合理的通信策略可以实现分布式通信的快速性、灵活性以及可靠性。

技术特征：

1.一种四巡飞弹节点通信与决策硬件实现方法，其特征在于，步骤如下：

2.根据权利要求1所述的一种四巡飞弹节点通信与决策硬件实现方法，其特征在于，步骤2中，令节点1作为主节点，将探测到的多个目标类型作为程序输入，节点1的fpga利用定点数实现层次分析法，根据各属性的相对重要程度得到威胁度属性的主观权重向量具体如下：

3.根据权利要求2所述的一种四巡飞弹节点通信与决策硬件实现方法，其特征在于，步骤3中，各目标与巡飞弹群的距离作为动态输入，建立各目标-各威胁度的威胁度矩阵，节点1的fpga利用定点数实现熵值法，根据威胁度矩阵确定各属性客观权重相对大小，具体如下：

4.根据权利要求3一种四巡飞弹节点通信与决策硬件实现方法，其特征在于，步骤4中，结合基数排序法将各属性最终权重值进行排序，基数排序具体如下：

5.根据权利要求4所述的一种四巡飞弹节点通信与决策硬件实现方法，其特征在于，步骤5中，节点1的fpga模块利用topsis法实现最终威胁度大小的排序，具体如下：

6.根据权利要求5所述的一种四巡飞弹节点通信与决策硬件实现方法，其特征在于，步骤6中，节点1将威胁评估结果通过nrf2401模块按照所设计的通信策略发送到节点2、3、4，并接收各节点打击收益值，具体如下：

7.根据权利要求6所述的一种四巡飞弹节点通信与决策硬件实现方法，其特征在于，步骤7中，节点1根据接收到的各节点打击收益值进行打击任务分配，并按照设定发送至各节点，完成四节点对多目标威胁评估与任务分配，具体如下：

技术总结本发明公开了一种四巡飞弹节点通信与决策硬件实现方法，通过FPGA实现层次分析法(AHP)、熵值法、TOPSIS综合评价法实现对多个目标的威胁度大小排序。通过结合NRF2401设计了四节点分布式通信结构，使得多弹之间可以进行信息交联；配合决策方法设计四节点通信策略，保证通信过程的快速、可靠与稳定。本发明实现了多个巡飞弹节点间的分布式快速通信，并且可以对探测到的各类目标实现威胁度排序、对自身打击目标的能力自我评估以及进行多节点间的对目标打击任务分配，可以用于巡飞弹群对各类目标的智能化、精确化打击。技术研发人员：李豪杰,张传昊,李长生,张凌云,于航受保护的技术使用者：南京理工大学技术研发日：技术公布日：2024/6/18