无人机Ad Hoc网络的广播通信模式研究

发布时间：2023-10-28 16:15

　　无人机Ad Hoc网络是移动Ad Hoc网络的一种特殊场景应用,可以实现中小型无人机集群各终端间的相互联通。在无人机Ad Hoc网络中,中小型无人机节点具有随机移动、拓扑变化频繁,有限的载荷能力和成本难以支撑价格昂贵的GPS精准定位等特点,需要更加频繁、广泛的广播来更新网络拓扑、路由信息。因此一个稳定高效的广播方法将直接对网络的性能产生影响。Ad Hoc网络通常采用洪泛广播模式,虽然能够保证信息到达所有节点,但是洪泛广播模式的重复广播存在广播风暴问题造成通信吞吐量下降和通信资源的浪费。现有广播模式分为非确定性模式和确定型模式两类。但两类模式在冗余广播和覆盖率的问题上难以兼顾,此外中小型无人机自身的特殊条件也对广播转发节点的选择提出了新的要求。本论文首先从无人机节点广播模式的覆盖效率入手,分别对二维、三维空间的单跳和多跳广播模式的有效覆盖面积进行了数学模型建立和分析,推导并证明了最佳多跳广播覆盖效率的拓扑结构。其次,本文通过中小型无人机节点MAC层的感知,对无人机节点移动性、负载、能量的问题进行研究,提出了具有平滑机制的相对移动量、局部稳定度、加权平滑处理的负载大小及相对能量剩余指数的概...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及研究现状
    1.2 研究现状
    1.3 研究内容及意义
    1.4 论文章节安排
第二章 无人机Ad Hoc网络
    2.1 无人机Ad Hoc网络体系结构
    2.2 经典的广播传输模式
    2.3 无人机Ad Hoc网络的广播问题
        2.3.1 冗余广播与广播覆盖率
        2.3.2 广播中继节点选择问题
    2.4 本章小结
第三章 广播覆盖效率的模型与分析
    3.1 引言
    3.2 二维空间广播覆盖模型
        3.2.1 冗余最小化分析
        3.2.2 多跳广播中继中的广播覆盖效率
    3.3 三维空间广播覆盖的扩展
        3.3.1 两节点广播覆盖空间
        3.3.2 多节点广播覆盖空间
    3.4 本章小结
第四章 无人机节点状态感知设计
    4.1 引言
    4.2 无人机节点移动性特征感知
        4.2.1 具有平滑机制的相对移动量
        4.2.2 无人机节点局部稳定度
    4.3 无人机节点负载感知
        4.3.1 加权平滑处理的负载量
        4.3.2 负载大小分级
    4.4 无人机节点能量感知研究
        4.4.1 能量度量模型
        4.4.2 相对能量剩余指数
    4.5 本章小结
第五章 基于节点状态感知的定向广播模式
    5.1 定向广播模式的模型
    5.2 仿真平台简介
    5.3 仿真验证与结果分析
        5.3.1 广播性能与节点密度的关系
        5.3.2 节点速度对网络性能的影响
        5.3.3 仿真总结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
致谢



本文编号：3857336