應(yīng)用于無(wú)人機(jī)集群的路由協(xié)議研究.pdf

1、隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)及通信能力的不斷提高，無(wú)人機(jī)在軍事行動(dòng)、緊急搜索以及災(zāi)難救助等多種場(chǎng)景得到廣泛應(yīng)用。由多架裝有傳感器和武器的無(wú)人機(jī)組成的蜂群狀分布式網(wǎng)絡(luò)，這種傳感器群比單一的復(fù)雜平臺(tái)更有效。但無(wú)人機(jī)集群的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境比較復(fù)雜，而且無(wú)人機(jī)具有高速移動(dòng)性。因此，有必要對(duì)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)方式和路由協(xié)議進(jìn)行分析。本課題來(lái)源航空科學(xué)基金，研究無(wú)人機(jī)集群協(xié)同作戰(zhàn)的路由協(xié)議。
　　本文首先對(duì)無(wú)人機(jī)的概念和特點(diǎn)做了全面的介紹，其次對(duì)無(wú)人機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了

2、概括，并針對(duì)無(wú)人機(jī)集群化的趨勢(shì)做了詳細(xì)的分析，同時(shí)就現(xiàn)有的無(wú)人機(jī)集群典型應(yīng)用模式進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹。在上述工作的基礎(chǔ)上，本文就無(wú)人機(jī)集群的移動(dòng)模型展開(kāi)研究，提出了一種多任務(wù)-ferry群組移動(dòng)模型，該模型結(jié)合參考點(diǎn)群組移動(dòng)模型和動(dòng)態(tài)群組移動(dòng)模型，參考點(diǎn)移動(dòng)模型可以很好地描述無(wú)人機(jī)分組移動(dòng)的場(chǎng)景，而動(dòng)態(tài)群組移動(dòng)模型能描述分組作戰(zhàn)過(guò)程中的群組合并和分裂過(guò)程，同時(shí)為解決無(wú)人機(jī)集群在執(zhí)行任務(wù)過(guò)程中造成通信中斷引入了ferry節(jié)點(diǎn)，ferry節(jié)點(diǎn)為各

3、不連通區(qū)域運(yùn)載戰(zhàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和指揮中心下發(fā)的指令，使無(wú)人機(jī)集群能夠與基站保持及時(shí)的通信。
　　在確定節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)方式后，研究上層路由協(xié)議，提出了應(yīng)用于無(wú)人機(jī)集群的分簇路由算法。該算法通過(guò)選取具有最長(zhǎng)鏈路連通時(shí)間的節(jié)點(diǎn)作為簇頭，有效地降低了因頻繁地發(fā)起簇頭選取算法而帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)。而且在路由發(fā)現(xiàn)的過(guò)程中，充分的利用廣播以提高消息轉(zhuǎn)發(fā)效率，在報(bào)文中增加標(biāo)識(shí)有效的抑制了廣播風(fēng)暴。節(jié)點(diǎn)根據(jù)報(bào)文的標(biāo)志和自身節(jié)點(diǎn)類(lèi)型判定是否需接收、轉(zhuǎn)發(fā)或丟棄該報(bào)文。