[發明專利]一種無人機通信系統的按需接入方法

在審

• 申請號: 202211227709.6
• 申請日: 2022-10-09
• 公開（公告）號: CN115767760A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 趙頔;王凱;盧鵬;李冬
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍軍事科學院戰爭研究院
• 主分類號: H04W74/00
• 分類號: H04W74/00;H04W48/08;H04W48/16
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張潤

本發明提出一種無人機通信系統的按需接入方法，包括，感知無人機終端節點的網絡指標值，并根據網絡指標值判定當前無人機終端的接入需求；其中接入需求包括：擴容型按需接入、抗干擾型按需接入、跨域型按需接入；構造適應不同接入需求模式下的綜合度量值；根據接入需求以及接入需求對應的綜合度量值，從無人機終端的可接入集合中選擇最優可接入點。本發明提出的無人機通信系統的按需接入方法，適配擴容模式、抗干擾模式、跨域模式等多種接入需求。

技術領域

本發明屬于無人機組網技術領域。

背景技術

近年來，利用無人機的高靈活性和低成本組成機間協同通信網絡，受到世界各國高度重視。無人機協同組網與高可靠傳輸技術作為無人機集群協同的基礎，是實現機間控制、態勢共享、海量信息傳輸與處理等一系列任務的核心。然而無人機協同組網與傳統的自組織網絡具有較大的不同，尤其在MAC層需要實現高效智能的信道接入機制。傳統無人機信道接入機制由于受單一平臺能力和續航時間等因素限制，難以根據差異化通信需求實時、靈活地進行多種接入模式的自適應調整，從而無法支撐復雜環境下的任務。此外，復雜環境下無人機網絡具有信息多源、傳輸環境復雜、節點間距離遠等特點，這也為無人機高效智能接入提出了更高要求。

基于復雜對抗環境下無人機協同需求，無人機網絡需具備三種協同網絡彈性構建基本模式：擴容模式、抗干擾模式、跨域模式。擴容模式面向大容量業務場景，針對熱點區域節點數量多、傳輸數據類型復雜多樣以及信息量大等問題，支撐無人機容量增強要求；抗干擾模式面向復雜傳輸場景，針對無人機節點及網絡部分鏈路易失效、所用信道易被干擾等問題，保障無人機關鍵節點在復雜電磁干擾下的通信魯棒性與適變性；跨域模式面向廣域連接場景，針對無人機收發節點分布較遠、網絡其他節點分布較為集中缺乏協同等問題，支撐遠距離無人機的跨域協同。然而，無人機具有頻繁加入退出網絡、高速移動等特性，這為三種按需接入模式的靈活調整帶來如下挑戰：一是無人機網絡中節點移動迅速且不可預測，無線信道不穩定且可能受到有意干擾隨時關閉，環境動態變化導致迅速且劇烈的拓撲變化，如何在廣域高動態的復雜環境中及時獲悉網絡指標信息并快速判斷無人機終端的接入需求進而根據需求自適應調整接入點，這是傳統網絡所無法解決的難題。二是基于不同場景，差異化業務需求向網絡提出的更高的要求，傳統單一的接入方法無法適配多樣化業務需求。因此，如何設計高效智能的按需接入方案，通過感知判斷當前無人機終端的通信需求，自適應切換到最優接入點，對于能否充分發揮無人機協同組網優勢至關重要。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

為此，本發明的目的在于提出一種無人機通信系統的按需接入方法，用于適配擴容模式、抗干擾模式、跨域模式等多種接入需求。

為達上述目的，本發明第一方面實施例提出了一種無人機通信系統的按需接入方法，包括：

感知無人機終端節點的網絡指標值，并根據所述網絡指標值判定當前無人機終端的接入需求；其中所述接入需求包括：擴容型按需接入、抗干擾型按需接入、跨域型按需接入；

構造適應不同接入需求模式下的綜合度量值；

根據所述接入需求以及所述接入需求對應的綜合度量值，從所述無人機終端的可接入集合中選擇最優可接入點。

另外，根據本發明上述實施例的一種無人機通信系統的按需接入方法還可以具有以下附加的技術特征：

進一步地，在本發明的一個實施例中，所述感知無人機終端節點的網絡指標值，包括：

定義無人機終端數據包的重傳閾值為R，信噪比閾值為K，單跳傳輸距離為D，所述無人機終端實際數據包的重傳次數為r，所在信道的信干比為k，與目的節點的傳輸距離為d，則，

進一步地，在本發明的一個實施例中，根據所述網絡指標值判定當前無人機終端的接入需求，包括：