分布式飞行器网络的自适应路由技术研究
发布时间：2021-02-18 14:42
随着计算机、信号处理和人工智能等高新技术的迅速发展,加上各类新设备的相继问世,分布式飞行器网络（包括无人机群、分布式星群等）凭借着其高效、灵活的侦查、搜索等多种能力正被广泛运用于数据采集、人员搜救、气象监测、资源勘察、军事巡航等领域,受到各国的高度重视。随着功能的扩展和任务的延伸,必然要求分布式飞行器具有协同编队飞行的能力,组成一个多跳、自治的移动自组织网络,从而能够高效的完成不同种类的任务。然而,现有的自组网路由协议对网络环境的感知能力不足,不能够很好地适应分布式飞行器高速运动、应用场景多变等特点。因此,为了提升分布式飞行器的网络性能,亟需设计一种能够满足不同场景需求的自适应路由协议。针对该需求,本文主要做了以下两方面工作:首先,针对分布式飞行器工作在高机动的场景下（如协同执行军事任务或勘测复杂的地形地貌等）,可能会面临任务种类的动态调整、受到外部攻击或者工作环境恶劣、不确定性大等问题,这些问题会导致分布式飞行器的网络构型发生主动式或被动式的不定变化,最终使得网络性能急剧下降。为了改善这种情况,本文在传统的自组网路由协议OLSR的基础上,提出了一种能够感知编队构型变化的动态适变路由协...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图1.1分布式飞行器应用场景示意图
图 1.2 现有 MANET 的路由协议分类（1）静态路由是指预先计算和装载好飞行器节点所需的路由表，使得每个节点在数据传输时，固定地按照设定好的路径进行转发，这种方法对于网络拓扑动态变化的场景来说并不适用。典型的静态路由协议有两种：负载携带和传递路由[14]（Load Carry And DeliverRouting，LCAD）和数据中心路由[15]（Data Cenmc Routing，DCR）。（2）主动式路由主动式路由，也就是基于表驱动式的路由，主要利用路由表储存网络中的路由信息，优点是可以快速地掌握数据传输的路径，传输的延迟低，但由于需要周期性地广播节点所知的信息以维护路由表，所以网络的控制开销较大，常用的两种表驱动式路由为优化的链路状态路由协议（Optimized Link State Routing，OLSR）[16]和目的序列距离矢量路由（Destination Sequenced Distance Vector Routing，DSDV）[17]；（3）反应式路由反应式路由也称作按需路由，它不必像表驱动式路由协议需要周期地维护路由，
属于一种标准化的表驱动式路由协议，经由链路状态算法优其他洪泛控制信息的表驱动式协议不同，OLSR 协议利用了一种多点中控制分组的洪泛范围——每个节点仅在它的对称一跳邻居节点当中选为其到达两跳节点的多点中继节点，也称作 MPR（Multi Point Relay）点则成为这些 MPR 的多点中继选择节点（MPR Selector），唯有 MP发该节点它发送的拓扑控制分组；同时也大大地压缩了路由控制分组的无需发布它与所有一跳邻居节点之间的链路信息，而仅需发布与其多点之间的链路信息。LSR 协议里有两种控制分组——HELLO 分组、TC（Topology ControlELLO 分组用于链路感知和邻居节点的侦听，TC 分组的作用是提供网。HELLO 分组仅仅在节点的一跳范围内广播，而 TC 分组必须由被选广播、转发到整个网络。两种控制分组里都有着序列号，利用序列号以很容易地判断收到的控制分组是否为最新，从而避免了路由环路的 分组和 TC 分组的格式分别如图 1.3 和图 1.4 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]美国分布式低成本无人机集群研究进展[J]. 宋怡然,申超,李东兵. 飞航导弹. 2016(08)
[2]基于分布式星群的空间信息网络体系架构与关键技术[J]. 王敬超,于全. 中兴通讯技术. 2016(04)
[3]国内外星群测控的研究现状及关键技术[J]. 杨红生. 电讯技术. 2013(12)
[4]分离模块航天器研究综述[J]. 苟亮,魏迎军,申振,康健. 飞行器测控学报. 2012(02)
[5]多无人机协同作战通信自组网技术[J]. 王东,张广政,穆武第. 飞航导弹. 2012(01)
[6]分布式卫星系统自主运行体系结构模型研究[J]. 高黎,沙基昌. 空间科学学报. 2007(03)
博士论文
[1]多无人机协同任务规划技术研究[D]. 邓启波.北京理工大学 2014
硕士论文
[1]微纳飞行器群姿态智能协同控制研究[D]. 朱莎莎.南京航空航天大学 2015
[2]Ad Hoc网络混合路由协议的研究[D]. 张希婕.北京邮电大学 2015
[3]OLSR路由协议研究及仿真[D]. 郑伟明.电子科技大学 2011
本文编号：3039696
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图1.1分布式飞行器应用场景示意图
图 1.2 现有 MANET 的路由协议分类（1）静态路由是指预先计算和装载好飞行器节点所需的路由表，使得每个节点在数据传输时，固定地按照设定好的路径进行转发，这种方法对于网络拓扑动态变化的场景来说并不适用。典型的静态路由协议有两种：负载携带和传递路由[14]（Load Carry And DeliverRouting，LCAD）和数据中心路由[15]（Data Cenmc Routing，DCR）。（2）主动式路由主动式路由，也就是基于表驱动式的路由，主要利用路由表储存网络中的路由信息，优点是可以快速地掌握数据传输的路径，传输的延迟低，但由于需要周期性地广播节点所知的信息以维护路由表，所以网络的控制开销较大，常用的两种表驱动式路由为优化的链路状态路由协议（Optimized Link State Routing，OLSR）[16]和目的序列距离矢量路由（Destination Sequenced Distance Vector Routing，DSDV）[17]；（3）反应式路由反应式路由也称作按需路由，它不必像表驱动式路由协议需要周期地维护路由，
属于一种标准化的表驱动式路由协议，经由链路状态算法优其他洪泛控制信息的表驱动式协议不同，OLSR 协议利用了一种多点中控制分组的洪泛范围——每个节点仅在它的对称一跳邻居节点当中选为其到达两跳节点的多点中继节点，也称作 MPR（Multi Point Relay）点则成为这些 MPR 的多点中继选择节点（MPR Selector），唯有 MP发该节点它发送的拓扑控制分组；同时也大大地压缩了路由控制分组的无需发布它与所有一跳邻居节点之间的链路信息，而仅需发布与其多点之间的链路信息。LSR 协议里有两种控制分组——HELLO 分组、TC（Topology ControlELLO 分组用于链路感知和邻居节点的侦听，TC 分组的作用是提供网。HELLO 分组仅仅在节点的一跳范围内广播，而 TC 分组必须由被选广播、转发到整个网络。两种控制分组里都有着序列号，利用序列号以很容易地判断收到的控制分组是否为最新，从而避免了路由环路的 分组和 TC 分组的格式分别如图 1.3 和图 1.4 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]美国分布式低成本无人机集群研究进展[J]. 宋怡然,申超,李东兵. 飞航导弹. 2016(08)
[2]基于分布式星群的空间信息网络体系架构与关键技术[J]. 王敬超,于全. 中兴通讯技术. 2016(04)
[3]国内外星群测控的研究现状及关键技术[J]. 杨红生. 电讯技术. 2013(12)
[4]分离模块航天器研究综述[J]. 苟亮,魏迎军,申振,康健. 飞行器测控学报. 2012(02)
[5]多无人机协同作战通信自组网技术[J]. 王东,张广政,穆武第. 飞航导弹. 2012(01)
[6]分布式卫星系统自主运行体系结构模型研究[J]. 高黎,沙基昌. 空间科学学报. 2007(03)
博士论文
[1]多无人机协同任务规划技术研究[D]. 邓启波.北京理工大学 2014
硕士论文
[1]微纳飞行器群姿态智能协同控制研究[D]. 朱莎莎.南京航空航天大学 2015
[2]Ad Hoc网络混合路由协议的研究[D]. 张希婕.北京邮电大学 2015
[3]OLSR路由协议研究及仿真[D]. 郑伟明.电子科技大学 2011
本文编号：3039696
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/hangkongsky/3039696.html
