飞行器蜂群智能组网协议技术研究

发布时间：2020-03-20 09:30

【摘要】：蜂群作战系统能以较低的成本提高作战能力,成为了各国近年来的研究重点之一,而飞行器平台之间可靠的信息交换是实现这项技术的基本保证。实际应用中飞行器平台间的通信连接往往无法预知,这便决定了系统应该具备无中心自组织的智能组网特性~([1])。为提高飞行器平台间的信息交互能力,本文将飞行器蜂群视作移动自组织网络Ad Hoc,针对其无中心、移动、多跳、自组织以及网络规模较大的特点,研究其组网协议,并重点研究网络层协议和链路层协议,实现网络建立、入退网及资源占用的自组织。文章首先介绍了课题的研究背景、意义及蜂群网络的研究现状,随后介绍了两种典型的Ad Hoc网络结构、Ad Hoc网络层次化模型及各层需实现的功能,为后续的研究奠定基础。分别研究网络层的分簇算法、入退网方案及路由协议。对于规模较大的蜂群自组织网络,采用分层网络架构,利用分簇算法将网络划分为若干个相互连通的簇,以尽量小的控制开销快速构造并维持能完全覆盖整个网络且能很好的支持信道资源管理的簇集合。为有效预防节点在入网阶段受到攻击与干扰,节点采用主动方式入网,设计节点入网、退网方案,以满足高速动态环境下多节点快速入网、退网需求。基于分层网络架构设计路由协议,以实现源节点向目的节点的高效寻址。基于分层网络架构提出了一种适用于飞行器蜂群网络的MAC协议。为防止数据突发竞争信道造成拥塞,使用具有服务质量保障的TDMA类协议作为基础接入方式并设计帧结构和时隙分配算法。帧结构的设计基于业务传输需求,而时隙分配算法能调度各节点在分配的时隙内实现数据包的无冲突传输,是提高TDMA类协议性能的关键所在。本文在统一时隙分配协议USAP的基础上,提出了一种固定时隙分配与动态时隙分配相结合的MAC协议,以尽可能的提高信道利用率,提升网络性能。使用OMNeT++仿真软件对网络建模仿真,搭建节点模型和网络模型,为网络层简单模块和链路层模块编写仿真内核,实现模块功能并对协议进行验证。首先设置场景验证分簇算法功能,然后挑选某节点作为入网测试节点,频繁入网、退网,并记录入网延时,最后在几种典型拓扑及动态拓扑下对考虑时隙重用的时隙分配算法进行仿真,记录仿真性能参数,并与固定分配的TDMA进行比较,验证该协议能提高网络性能。
【学位授予单位】：中国运载火箭技术研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：V243.1;TN929.5

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 周怡構;;ZigBee协议技术及发展[J];信息技术与标准化;2013年08期

2 付承彪;张顺吉;;浅谈SIP协议技术[J];科技信息;2014年02期

3 ;节能自愿协议国家标准通过审定[J];石油和化工节能;2010年02期

4 彭雪海,马琳,张宏科;移动IPv6关键协议技术的研究[J];铁道学报;2005年01期

5 妥艳君,康玉文;IP和ATM的融合_MPOA的研究与实现[J];无线电通信技术;2002年01期

6 ;为Web提速[J];网络与信息;1998年06期

7 ;IP电话成为美国新热点[J];广播电视信息;1998年06期

8 王海澜;;浅议电子商务中的信息安全问题[J];巴音郭楞职业技术学院学报;2008年03期

9 卢祁;;追求卓越 用心服务——CC-Link中国发展之我见[J];中国仪器仪表;2010年05期

10 刘莉;;基于多协议技术的日志集中管理安全方案[J];电信工程技术与标准化;2008年11期

相关会议论文 前1条

1 刘莉;;基于多协议技术的日志集中管理安全方案[A];2008年中国通信学会无线及移动通信委员会学术年会论文集[C];2008年

相关重要报纸文章 前4条

1 冷云;下一代互联网还远吗？[N];人民政协报;2001年

2 记者 卢锐 卫涛 范永伟;中巴吉哈举行四方过境运输协议技术磋商[N];中国交通报;2015年

3 北京航空航天大学计算机学院2006级硕士研究生 刘亚飞;控制器局域网(CAN)协议技术隐患分析[N];中国电子报;2009年

4 陈代寿;802.11g室内组网 独占鳌头[N];中国计算机报;2003年

相关硕士学位论文 前4条

1 黄佳欣;飞行器蜂群智能组网协议技术研究[D];中国运载火箭技术研究院;2019年

2 陈阳;无线通信ROHC协议技术研究与实现[D];大连海事大学;2012年

3 伍一帆;实时以太网EtherCAT协议的研究[D];浙江工业大学;2009年

4 王文治;IPv6在ARM中的研究与实现[D];大连海事大学;2007年

，

本文编号：2591594