[发明专利]一种飞行器链式组网信道接入方法及系统

说明书

本发明提供一种飞行器链式组网信道接入方法及系统，包括：基于自适应链式TDMA接入算法，在具有预设长度的巡线中对飞行器节点的数量进行动态地调整；基于所述具有预设长度的巡线建立能量消耗模型，求解所述能量消耗模型的最优解。本发明通过在飞行器链式组网中应用自适应链式TDMA协议，能动态地对网络规模进行自适应调整，并在巡线长度一定的情况下，求得网络规模中使得能量消耗最小的最优解。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种飞行器链式组网信道接入方法及系统。

背景技术

无人机自组网是一种以多台无人机作为网络节点从而建立起的多跳自组织网络,而链式网络在无人机巡线场景下具有最好的侦察能力。TDMA接入协议作为节点信道接入的方式被广泛地应用于航空自组网中,其通过清晰的时隙划分使得多个节点可以高效地共享同一个物理信道，在保证节点的数据传输时延、分组成功率和接入效率方面起到了至关重要的作用。

针对无人机节点在移动速度较快,拓扑变化频繁的场景,周逊等人提出了提出一种高效低时延的UANET多跳TDMA协议，使网络在时延,成功率和控制开销等方面有较好的提升。针对现有多跳TDMA协议帧结构不够灵活、时隙调度策略过于单一且存在不公平性以及数据时隙利用不充分问题, 李其超提出了无人机自组网多跳TO-TDMA协议，使帧结构和时隙得到优化；针对节点广播时隙分配消息时带来的冗余控制开销、节点时隙请求消息存在重复转发、节点时隙请求消息发送失败影响时隙申请以及节点时隙请求数和拓扑关系未及时更新问题, 李其超又提出无人机自组网多跳ELDM-TDMA协议，使网络更加高效。

但是链式拓扑结构并不是一个全联通的网络，它是一个多跳网络，各节点之间的相对位置关系是不会发生变化的，唯一发生变化的是整个网络的规模，也就是在网的节点数量。这就需要MAC协议可以对网络规模的变化做出自适应调整,然而目前还没有技术针对链式拓扑结构进行MAC协议优化。

发明内容

本发明提供一种飞行器链式组网信道接入方法及系统，用以解决现有技术中存在的缺陷。

第一方面，本发明提供一种飞行器链式组网信道接入方法，包括：

基于自适应链式TDMA接入算法，在具有预设长度的巡线中对飞行器节点的数量进行动态地调整；

基于所述预设长度的巡线建立能量消耗模型，求解所述能量消耗模型的最优解。

进一步地，所述基于自适应链式TDMA接入算法，在具有预设长度的巡线中对飞行器节点的数量进行动态地调整，具体包括：

获取所述预设长度的巡线中的当前飞行器在网节点数；

根据所述当前飞行器在网节点数获得每个帧Frame中的时隙slot个数；

获取待接入飞行器节点，基于所述待接入飞行器节点的入网请求更新网络通信路由表以及slot分配方案，使得所述待接入飞行器节点接入所述预设长度的巡线中。

进一步地，所述获取待接入飞行器节点，基于所述待接入飞行器节点的入网请求更新网络通信路由表以及slot分配方案，使得所述待接入飞行器节点接入所述预设长度的巡线中，具体包括：

待所述待接入飞行器节点进入当前飞行器在网节点中任一节点的通信范围时，向所述待接入飞行器节点发送所述每个帧Frame中的时隙slot个数，以及当前slot编号；

待时隙到达任一个帧Frame的空余时隙slot时，接收待接入飞行器节点发送的所述入网请求；

所述任一节点更新所述网络通信路由表和所述slot分配方案，将更新后的网络通信路由表和slot分配方案在下一个帧Frame中进行广播，所述当前飞行器在网节点中的其余节点进行网络通信路由表和slot分配方案的更新；

所述待接入飞行器节点发送多媒体数据，接入所述预设长度的巡线中。