[發(fā)明專利]基于能量?jī)?yōu)化的無人機(jī)自組網(wǎng)路由協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210513699.6
• 申請(qǐng)日: 2022-05-12
• 公開（公告）號(hào): CN114900868B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊柱天;朱偉強(qiáng);楊蔚;劉瀚澤;楊佳敏;尹偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué);中國(guó)航天科工集團(tuán)八五一一研究所
• 主分類號(hào): H04W40/02
• 分類號(hào): H04W40/02;H04W40/10;H04W40/12;H04W40/18;H04W72/12;H04W84/18;H04W4/90
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23213
• 代理人: 時(shí)起磊

基于能量?jī)?yōu)化的無人機(jī)自組網(wǎng)路由協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸方法，本發(fā)明為解決無人機(jī)自組網(wǎng)的路由協(xié)議在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)無法同時(shí)平衡多個(gè)負(fù)載，也無法實(shí)現(xiàn)按需傳輸數(shù)據(jù)的要求的問題，建立無人機(jī)自組網(wǎng)；每個(gè)無人機(jī)節(jié)點(diǎn)均根據(jù)傳輸數(shù)據(jù)的屬性確定數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪繕?biāo)點(diǎn)和數(shù)據(jù)傳輸方案，傳輸數(shù)據(jù)的屬性包括能量負(fù)載以及鏈路通信質(zhì)量和緊急通信；數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪繕?biāo)點(diǎn)為網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)無人機(jī)節(jié)點(diǎn)；數(shù)據(jù)傳輸方案包括數(shù)據(jù)傳輸方案A和數(shù)據(jù)傳輸方案B；當(dāng)傳輸數(shù)據(jù)的屬性為能量負(fù)載以及鏈路通信質(zhì)量時(shí)，則數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪繕?biāo)點(diǎn)為網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，選擇數(shù)據(jù)傳輸方案A；當(dāng)傳輸數(shù)據(jù)的屬性為緊急通信時(shí)，則數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪繕?biāo)點(diǎn)為目標(biāo)無人機(jī)節(jié)點(diǎn)，選擇數(shù)據(jù)傳輸方案B。屬于無人機(jī)數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)傳輸方法，具體涉及一種基于能量?jī)?yōu)化的無人機(jī)自組網(wǎng)路由協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸方法，屬于無人機(jī)數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著無人駕駛飛行器技術(shù)的快速發(fā)展，大規(guī)模無人駕駛飛行器的部署已經(jīng)成為可能。大規(guī)模無人機(jī)的形成可以作為云端的偵察、監(jiān)測(cè)、控制和信息收集任務(wù)，這些任務(wù)是人類或地面設(shè)備難以完成的。未來，隨著無人機(jī)在尺寸和成本方面的不斷改進(jìn)，超大規(guī)模的廉價(jià)小型無人機(jī)將被定期部署，組成無人機(jī)自組網(wǎng)絡(luò)滿足各類需求。無人機(jī)自組網(wǎng)中，為滿足數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)男枨螅钪匾膬?yōu)化方向即是路由協(xié)議的研究。現(xiàn)有的無人機(jī)自組網(wǎng)的路由協(xié)議在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)無法同時(shí)平衡多個(gè)負(fù)載，也無法實(shí)現(xiàn)按需傳輸數(shù)據(jù)的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決無人機(jī)自組網(wǎng)的路由協(xié)議在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)無法同時(shí)平衡多個(gè)負(fù)載，也無法實(shí)現(xiàn)按需傳輸數(shù)據(jù)的要求的問題，進(jìn)而提出了一種基于能量?jī)?yōu)化的無人機(jī)自組網(wǎng)路由協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸方法。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

它包括以下步驟：

S1、建立無人機(jī)自組網(wǎng)，無人機(jī)自組網(wǎng)包括網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和無人機(jī)節(jié)點(diǎn)；

S2、每個(gè)無人機(jī)節(jié)點(diǎn)均根據(jù)傳輸數(shù)據(jù)的屬性確定數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪繕?biāo)點(diǎn)和數(shù)據(jù)傳輸方案，傳輸數(shù)據(jù)的屬性包括能量負(fù)載以及鏈路通信質(zhì)量和緊急通信；數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪繕?biāo)點(diǎn)為網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)無人機(jī)節(jié)點(diǎn)；數(shù)據(jù)傳輸方案包括數(shù)據(jù)傳輸方案A和數(shù)據(jù)傳輸方案B；

當(dāng)傳輸數(shù)據(jù)的屬性為能量負(fù)載以及鏈路通信質(zhì)量時(shí)，則數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪繕?biāo)點(diǎn)為網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，選擇數(shù)據(jù)傳輸方案A；

當(dāng)傳輸數(shù)據(jù)的屬性為緊急通信時(shí)，則數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪繕?biāo)點(diǎn)為目標(biāo)無人機(jī)節(jié)點(diǎn)，選擇數(shù)據(jù)傳輸方案B。

優(yōu)選的，所述S2中選擇的數(shù)據(jù)傳輸方案A，具體過程為：

a、每個(gè)無人機(jī)節(jié)點(diǎn)均接收鄰居節(jié)點(diǎn)的控制信息，得到所述控制信息的包頭，再對(duì)所述控制信息進(jìn)行提取，得到所述控制信息的內(nèi)容，所述控制信息的內(nèi)容包括無人機(jī)節(jié)點(diǎn)的Rank值；

b、每個(gè)無人機(jī)節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到的所述控制信息的包頭比較所述每個(gè)無人機(jī)節(jié)點(diǎn)的Rank值與鄰居節(jié)點(diǎn)的Rank值，若某個(gè)無人機(jī)節(jié)點(diǎn)的Rank值小于或等于鄰居節(jié)點(diǎn)的Rank值，則鄰居節(jié)點(diǎn)不能作為某個(gè)無人機(jī)節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)；否則，利用結(jié)合能量?jī)?yōu)化的Rank值計(jì)算方法選取Rank值最小的鄰居節(jié)點(diǎn)作為某個(gè)無人機(jī)節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)；

c、將b中得到所述父節(jié)點(diǎn)的控制信息發(fā)送給所述父節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)，所述父節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)重復(fù)執(zhí)行a-c，直至得到的父節(jié)點(diǎn)為網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，得到數(shù)據(jù)傳輸方案A的數(shù)據(jù)傳輸路徑。

優(yōu)選的，所述a中得到的所述控制信息的內(nèi)容還包括鄰居節(jié)點(diǎn)的能量信息、控制消息中是否含有緊急通信標(biāo)志位。

優(yōu)選的，所述b中否則，利用結(jié)合能量?jī)?yōu)化的Rank值計(jì)算方法選取Rank值最小的鄰居節(jié)點(diǎn)作為某個(gè)無人機(jī)節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)，具體過程如下：