[發明專利]一種低空飛行目標的自適應發現方法

有效

• 申請號: 201911290141.0
• 申請日: 2019-12-16
• 公開（公告）號: CN111147122B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 劉凱;張學軍;賴泓吉;黃如
• 申請（專利權）人: 北航（四川）西部國際創新港科技有限公司
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04W8/00;H04W84/18;H04L45/02;H04L45/745
• 代理公司: 成都方圓聿聯專利代理事務所(普通合伙) 51241
• 代理人: 茍銘

1.一種低空飛行目標的自適應發現方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、航空自組網現有節點通過鄰居發現廣播發現周圍鄰居節點，有新的節點加入航空自組網；鄰居發現廣播分為快速發現模式和穩定發現模式；

所述鄰居發現廣播規則為：一個節點需要在扇區周期內進行鄰居發現廣播，發送HELLO消息，同時，在接收到其他節點發來的HELLO消息時，通常要回復確認消息；在當一個鄰居節點發來的消息內容中的前面的發現記錄與同一節點上次發來的消息內容中的前面的發現記錄相同時，則不用回復確認消息；其他所有情況，先定義兩鄰居節點間消息傳播所需要的最大時間為τ為時間單位，需要在0～3τ的時間內隨機回復確認消息；如果確認消息的發送時間，與后面將要發送的HELLO消息的發送時間相差3τ以內，或者是與前面將要發送的HELLO消息的發送時間相差3τ以內，那么只在HELLO消息的發送時間，發送HELLO確認消息；設定進行鄰居發現廣播的兩個飛行器節點的方向性天線方向相對，且兩節點在對方的通信范圍內；

鄰居發現廣播中，需要明確傳輸的交互信息內容；

交互信息包括：

鄰節點ID：航空自組網中所有的飛行器節點特有的標識；

鄰節點發送扇區：發送該HELLO或者確認消息時，發送節點所在的扇區ID；

發送扇區開始時間：發送節點所在扇區的起始時間；

前面的發現記錄：記錄了該鄰節點的一跳范圍內的節點；

發送消息類型：HELLO消息、確認消息和HELLO確認消息；

節點的發現模式：有快速發現模式和穩定發現模式兩種，如果是快速發現模式，那么還包括有一個旋轉周期的各個扇區的時間；

當節點收到交互信息后，用于更新自身的鄰居表；

鄰居表包括：

節點ID：航空自組網中所有飛行器節點特有的標識；

扇區ID：在節點接收鄰節點鄰居發現廣播時，鄰節點所在的扇區ID；

扇區最新起始時間：在節點接收鄰節點鄰居發現廣播時，鄰節點該扇區的起始時間；

節點發現模式：節點發現模式分為快速發現模式和穩定發現模式，如果是快速發現模式，那么需要額外再存儲各個扇區的扇區時間；

以上內容就是一跳表；

周圍節點的鄰節點表：保存了兩跳節點的相關信息，信息同樣包括：節點ID、扇區ID、扇區最新起始時間和節點發現模式，該內容是兩跳表；

步驟2、新接入的節點，進入網絡后，為了盡快與周圍的節點實現互相發現，使用快速發現模式，該模式使得每個扇區的計時器與該扇區的消息接收頻率相關；

步驟4、經過3個觀測周期，該節點進入穩定發現模式，該模式就是節點的各個扇區的計時器相同，為旋轉周期T的1/6；如果是在網絡中已有的節點，也已進入穩定發現模式；

步驟5、節點在進入穩定發現模式后，開始與周圍的節點握手建立通信，節點通過查詢鄰居表找到數據接收點的位置和扇區時間、需要回避的節點信息，從而選擇適當的時機告知需要回避的節點相關回避信息內容，選擇適當的時機告知數據接收點，雙方建立通信；

步驟6、網絡中的飛行器節點維持穩定發現模式，并根據自身情況進行握手通信，組網完成。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟2中，快速發現模式的具體步驟如下：

步驟21、有新的飛行器節點接入，首先進入快速發現模式，快速發現模式的鄰居發現廣播節奏為，每個扇區開始就進行HELLO消息的發送；

步驟22、判斷目前節點處于第幾個觀測周期，第1觀測周期轉到步驟23，第2觀測周期轉到步驟25，第3觀測周期轉到步驟26；

步驟23、掃描的各個扇區時間相同，隨機選擇并遍歷所有的扇區掃描；

步驟24、觀測周期數加1，并根據前面一個觀測周期得到的每個扇區接收的消息個數除以該節點的接收的消息總數之比，用來計算下一個觀測周期各扇區的扇區時間，轉到步驟22；

步驟25、根據第1觀測周期得到的每個扇區接收的消息個數除以該節點的接收的消息總數之比，用來計算到的各扇區的扇區時間，按照扇區號順序依次逆時針掃描，轉到步驟24；

步驟26、根據第2觀測周期得到的每個扇區接收的消息個數除以該節點的接收的消息總數之比，用來計算到的各扇區的扇區時間，按照扇區號順序依次逆時針掃描；

步驟27、快速發現模式結束，切換為穩定發現模式。