[發(fā)明專利]一種基于態(tài)勢感知的無人機自組網(wǎng)路由實現(xiàn)方法

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• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113347598A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉建強;孫奕穎;王毅;張文理;陳宇;劉兆瑜;趙建海;朱春峰;陳俊伊
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州航空工業(yè)管理學院
• 主分類號: H04W4/40
• 分類號: H04W4/40;H04W28/02;H04W40/02;H04W40/12;H04W40/24;H04W84/18
• 代理公司: 西安合創(chuàng)非凡知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61248
• 代理人: 馬英

本發(fā)明公開了一種基于態(tài)勢感知的無人機自組網(wǎng)路由實現(xiàn)方法，包括如下步驟：獲取網(wǎng)絡(luò)拓撲圖、待發(fā)送的數(shù)據(jù)包、源節(jié)點及其目標節(jié)點；結(jié)合網(wǎng)絡(luò)拓撲圖、源節(jié)點和目標節(jié)點，通過轉(zhuǎn)發(fā)能量來體現(xiàn)各傳感器節(jié)點之間的協(xié)同工作,將源節(jié)點、目標節(jié)點及源節(jié)點、目標節(jié)點之間的所有鄰居節(jié)點構(gòu)成一個協(xié)作體,在此基礎(chǔ)上進行聯(lián)合建模；構(gòu)建傳感器節(jié)點源速率、傳感器節(jié)點位置關(guān)系與轉(zhuǎn)發(fā)能量之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系；基于目標轉(zhuǎn)發(fā)能量的需求實現(xiàn)鄰居節(jié)點的選擇、接入及傳感器節(jié)點源速率的調(diào)整，構(gòu)建目標路由路徑。本發(fā)明在保證路由路徑穩(wěn)定的同時，可以盡可能避免網(wǎng)絡(luò)擁塞、網(wǎng)絡(luò)中斷等情況的出現(xiàn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無人機自組網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于態(tài)勢感知的無人機自組網(wǎng)路由實現(xiàn)方法。

背景技術(shù)

目前，無人機自組網(wǎng)大多采用移動自組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中的路由技術(shù)，主要包括主動式路由技術(shù)、被動式路由技術(shù)以及混合式路由技術(shù)等，在組網(wǎng)的過程中，普遍未考慮無人機的具體情況，路由路徑不穩(wěn)定的同時，一旦其中的無人機節(jié)點處于源速率異常、工況異常的情況下，很容易出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁塞、網(wǎng)絡(luò)中斷等不良后果的出現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種基于態(tài)勢感知的無人機自組網(wǎng)路由實現(xiàn)方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種基于態(tài)勢感知的無人機自組網(wǎng)路由實現(xiàn)方法，包括如下步驟：

S1、獲取網(wǎng)絡(luò)拓撲圖、待發(fā)送的數(shù)據(jù)包、源節(jié)點及其目標節(jié)點；

S2、結(jié)合所述網(wǎng)絡(luò)拓撲圖、源節(jié)點和目標節(jié)點，通過轉(zhuǎn)發(fā)能量來體現(xiàn)各傳感器節(jié)點之間的協(xié)同工作,將源節(jié)點、目標節(jié)點及源節(jié)點、目標節(jié)點之間的所有鄰居節(jié)點構(gòu)成一個協(xié)作體,在此基礎(chǔ)上進行聯(lián)合建模；

S3、構(gòu)建傳感器節(jié)點源速率、傳感器節(jié)點位置關(guān)系與轉(zhuǎn)發(fā)能量之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系；

S4、基于目標轉(zhuǎn)發(fā)能量的需求實現(xiàn)鄰居節(jié)點的選擇、接入及傳感器節(jié)點源速率的調(diào)整，構(gòu)建目標路由路徑。

進一步地，所述步驟S2中，結(jié)合所述網(wǎng)絡(luò)拓撲圖獲取源節(jié)點和目標節(jié)點之間的所有的鄰居節(jié)點，然后通過轉(zhuǎn)發(fā)能量來體現(xiàn)各傳感器節(jié)點之間的協(xié)同工作,將源節(jié)點、目標節(jié)點及所有的鄰居節(jié)點構(gòu)成一個協(xié)作體,在此基礎(chǔ)上進行聯(lián)合建模，構(gòu)建自主網(wǎng)路由優(yōu)化模型。

進一步地，每個傳感器節(jié)點配置唯一的身份編碼，步驟S4中通過喚醒鄰居節(jié)點的方式實現(xiàn)鄰居節(jié)點的接入。

進一步地，基于無人機搭載的慣導系統(tǒng)實現(xiàn)源節(jié)點、目標節(jié)點及所有的鄰居節(jié)點位置參數(shù)的獲取。

進一步地，基于待發(fā)送數(shù)據(jù)包實現(xiàn)目標轉(zhuǎn)發(fā)能量的估算。

進一步地，步驟S4中，基于目標轉(zhuǎn)發(fā)能量的需求，以接入鄰居節(jié)點數(shù)量最少、路由路徑最短為目標實現(xiàn)鄰居節(jié)點布置圖的規(guī)劃，然后基于鄰居節(jié)點布置圖實現(xiàn)鄰居節(jié)點的選擇、接入，并基于傳感器節(jié)點源速率的實時監(jiān)測，根據(jù)目標轉(zhuǎn)發(fā)能力實現(xiàn)鄰居節(jié)點所在位置及源速率的調(diào)整，從而實現(xiàn)目標路由路徑的構(gòu)建。

進一步地，還包括：當監(jiān)測到的感器節(jié)點源速率和/無人機工況落入預設(shè)的危險門限時，以移動路徑最短為目標，調(diào)用其他鄰居節(jié)點，實現(xiàn)目標路由路徑的微調(diào)的步驟。

本發(fā)明具有以下有益效果：

充分考慮了無人機的情況，在保證路由路徑穩(wěn)定的同時，可以及時發(fā)現(xiàn)路由路徑中的異常情況，并作出應(yīng)急微調(diào)，盡可能避免網(wǎng)絡(luò)擁塞、網(wǎng)絡(luò)中斷等情況的出現(xiàn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例1的流程圖。

圖2為本發(fā)明實施例2的流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。

實施例1

如圖1所示，一種基于態(tài)勢感知的無人機自組網(wǎng)路由實現(xiàn)方法，包括如下步驟：