[发明专利]一种无人机自组网络移动性预测的多径路由协议方法

权利要求书

1.一种无人机自组网络移动性预测的多径路由协议方法，其特征在于，包括：根据无人机移动路径建立无人机移动节点系统模型；根据构建的无人机移动节点系统模型采用多径路由算法建立主备份路由，其中主备份路由包括主路径和备份路径；获取待预测节点的信息，将节点信息输入到节点移动性预测模型中，得到该节点的移动性预测结果，根据预测结果执行路由切换。

2.根据权利要求1所述的一种无人机自组网络移动性预测的多径路由协议方法，其特征在于，采用多径路由算法建立主备份路由的过程包括：在原节点和目的节点之间建立多条可用路由，将其中链路质量最好的路由作为主路由；根据节点的剩余能量,利用高斯马尔科夫移动模型预测节点下一时刻的位置，当预测出邻居节点超出通信范围或者链路即将失效时，则提前切换到备份路由。

3.根据权利要求1所述的一种无人机自组网络移动性预测的多径路由协议方法，其特征在于，将节点信息输入到移动性预测模型中的过程包括：节点的信息包括节点的剩余能量、链路失效时间以及节点的信号强度；

将节点的剩余能量对输入到基于剩余能量的节点移动性预测模型中进行移动性预测；若预测邻居节点的稳定性小于零，则对该邻居节点设置警告值，若预测邻居节点的稳定性大于零，则该邻居节点作为切换路由；

采用高斯马尔科夫移动模型获取两个相邻节点的位置和移动信息，根据相邻节点的位置和移动信息计算两个节点之间的链路失效时间；将两个节点之间的链路失效时间输入到基于链路失效时间的节点移动性预测模型中进行移动性预测；当预测到两个相邻节点的链路失效时间小于等于零时，则对该邻居节点设置警告阈值，否则将该邻居节点作为切换路由；

获取各个节点接收的接收包，并根据接收包探测发包节点的功率大小；根据发包节点的功率大小对该节点进行移动性预测；若预测邻居节点的稳定性小于零，则对该邻居节点设置警告值，若预测邻居节点的稳定性大于零，则该邻居节点作为切换路由。

4.根据权利要求3所述的一种无人机自组网络移动性预测的多径路由协议方法，其特征在于，获取节点的剩余能量的过程包括：设置节点的初始能量E₀，计算该节点执行一次路由消耗的能量E_i，根据初始能量和消耗的能量计算节点的剩余能量；节点执行一次路由消耗的能量的公式为：

E_i＝P₁T₁+P₂T₂＝P₁L₁/V₁+P₂L₂/V₂

其中，P₁表示节点i接收数据功率，T₁表示接收数据分组时长，L₁表示接收数据分组包长，V₁表示数据接收速率，P₂表示节点i发送数据功率，T₂表示发送数据分组时长，L₂表示发送数组分组包长，V₂表示数据发送速率。

5.根据权利要求3所述的一种无人机自组网络移动性预测的多径路由协议方法，其特征在于，计算两个节点之间的链路失效时间的过程包括：采用GPS系统获取两个节点m和n的信息，该信息包括节点的坐标、节点移动的平均速度、节点的移动方向以及两个节点的传输半径r；根据两个节点的信息计算链路失效时间。