[发明专利]一种低空飞行目标的自适应发现方法

说明书

本发明公开了一种低空飞行目标的自适应发现方法，包括如下步骤：航空自组网现有节点通过邻居发现广播发现周围邻居节点。新接入的节点，使用快速发现模式；节点进入稳定发现模式，如果是在网络中已有的节点，也已进入稳定发现模式；开始与周围的节点握手建立通信；网络中的飞行器节点维持稳定发现模式，并根据自身情况进行握手通信，组网完成。本发明的优点是：将邻居发现分为两种不同的模式。快速发现模式使得节点多的扇区方向获取更多的时间，使之提高邻居发现率。稳定发现模式提高了自身的确定性和可预测性，使得基于此的通信建立方法更加地便利、高效和稳定。节省信道资源和提高空间复用率。

技术领域

本发明涉及航空自组网技术领域，特别涉及一种适用于航空自组网的低空飞行目标的自适应发现方法。

背景技术

传统的航空网络主要针对的是活动区域为中、高空空域的飞机，传统航空网络需依靠卫星或者地面基站为辅助来满足网络中飞机节点间的通信任务需求。而随着近年来民用航空业的高速发展，低空飞机以及其他各种低空飞行器的数量快速增加。低空民用飞机数量的快速增加和飞行员对航空通信服务需求的不断提高，使得民用航空网络中对低空域内的组网需求也快速增长。传统的依靠地面基站或卫星中转的航空网络不允许飞机节点之间的直接通信，因此无法满足日益增长的低空飞行器间的通信需求，极大地制约了现代航空网络的发展。因此，目前的民用航空通信的研究热点是航空自组网。

航空自组网便是以移动自组网技术为基础发展起来的航空网络技术。航空自组网使飞机或其他飞行器节点间可以不借助地面基站以及卫星的辅助，而是直接利用机载无线设备进行节点间的组网通信，从而实现了在飞行器节点之间无中心的移动自组织网络。

毫米波，广义上频谱为30GHz～300GHz，波长范围为1～10mm。毫米波通信高频率、短波长的属性与光通信极为接近，毫米波具有良好的方向性。因此，毫米波在航空网络中具有巨大的应用价值。但是，毫米波传输距离短、恶劣天气条件下衰减严重，通信距离会受到很大的影响。

目前航空自组网中飞行器节点天线方案分为两种：全向性天线和方向性天线。全向性天线一般用于网络中节点间距离较短、节点密度较大的场景。而当网络中节点间距离较远且节点密度较低时，方向性天线便是更好的选择。相对于全向性天线，方向性天线可以产生更高的增益，提供更大的传输范围，并提高网络的空间复用率和吞吐量。此外，方向选择性也降低了相邻节点的同信道干扰，方向性天线给航空自组网带来了巨大的潜在的性能改进。

因此，将毫米波通信与方向性天线相结合，即将毫米波极宽的带宽、极窄的波束、探测能力等特点与方向性天线的方向增益强、传输距离远的特点结合起来。所以，方向性天线在航空自组网中有巨大的研究和实际应用意义。

基于方向性天线的航空自组网，先需要考虑的是方向性既是优点，给我们带来了高增益、高复用的好处，有机的融合了毫米波的特点，两者的优势都得到充分的发挥；也带来了不足，在组网的第一步上，原先适用于全向性天线的邻居发现算法，在应用方向性天线之后就需要对其进行改变。同时，由于使用了方向性天线，在新的邻居发现策略的基础上，还应该选择适合的通信建立方法，以确保能够成功的组网通信。

发明内容

本发明针对现有技术的缺陷，提供了一种低空飞行目标的自适应发现方法，解决了现有技术中存在的缺陷。

为了实现以上发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种低空飞行目标的自适应发现方法，包括如下步骤：

步骤1、航空自组网现有节点通过邻居发现广播发现周围邻居节点，有新的节点加入航空自组网；邻居发现广播分为快速发现模式和稳定发现模式。

步骤2、新接入的节点，进入网络后，为了尽快与周围的节点实现互相发现，使用快速发现模式，该模式使得每个扇区的计时器与该扇区的消息接收频率相关；