基于分布式区域分割的无人机集散拓扑研究

发布时间：2022-10-15 20:54

　　无人机网络以其高效、经济等优点在军事及民用等领域被广泛应用。无人机网络的分层区域管理及内部信息的灵活交互对无人机网络的稳定运行具有重要意义。本文针对如何在无人机网络独特特征中通过算法解决区域分割及层级节点划分和拓扑构建的问题,分别研究了无人机网络的区域分割技术和Xpander拓扑结构,提出了利用传统传感器网络的自组织分割和分布式算法有效解决了无人机群区域分割及层级节点划分问题;利用Xpander拓扑结构有效解决了无人机群内部和机群间通信拓扑结构构建问题。主要研究内容如下:（1）区分了无人机网络与传统传感器网络和移动自组网（Mobile Ad-Hoc Networks,MANET）的不同,分析了关于无人机网络区域分割、层级节点选择和拓扑结构构建的相关技术,提取了无人机网络区域分割、层级节点选择和拓扑结构构建之间的层次结构及关系,明确了优化无人机网络稳定运行的关键技术问题。（2）基于层级传感器网络技术、分布式算法、Gossip算法等相关技术,提出局部广播守卫节点选择算法（Broadcasting Local Guardian Select Algorithm,BLGS）,算法通过节点向相邻... 

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内研究现状
        1.2.2 国外研究现状
    1.3 研究内容与方法
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究方法
    1.4 文章结构安排
第二章 无人机群区域分割及拓扑结构相关技术
    2.1 区域分割及节点层级划分
        2.1.1 层级传感器网络技术
        2.1.2 分布式算法
        2.1.3 Gossip算法
    2.2 Xpander拓扑结构研究分析
        2.2.1 Xpander拓扑应用方向
        2.2.2 Xpander拓扑结构介绍
    2.3 本章小结
第三章 无人机群区域分割及节点层级划分
    3.1 区域分割及节点层级划分研究
        3.1.1 方案分析
        3.1.2 数据来源及准备工作
        3.1.3 能量模型
    3.2 区域分割及节点层级划分算法设计及分析
        3.2.1 算法需求分析
        3.2.2 异步BLGS算法
        3.2.3 同步BLGS算法
        3.2.4 基于网格区域分割的算法改进
    3.3 本章小结
第四章 Xpander无人机集散拓扑
    4.1 Xpander无人机集散拓扑研究过程
    4.2 Xpander无人机集散拓扑算法设计
        4.2.1 无人机集散拓扑设计
        4.2.2 Xpander无人机集散拓扑算法设计
    4.3 Xpander无人机集散拓扑仿真模型构建
    4.4 本章小结
第五章 区域分割及Xpander拓扑仿真结果
    5.1 自组织区域分割及节点层级划分结果分析
        5.1.1 随机生成仿真数据结果分析
        5.1.2 NOAA数据结果分析
    5.2 Xpander无人机集散拓扑结果分析
        5.2.1 随机数据生成及建模
        5.2.2 Xpander无人机集散拓扑构建
    5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢



本文编号：3692023