[发明专利]一种水下机器人的自适应组网通信方法

摘要

本发明公开了一种水下机器人的自适应组网通信方法。根据AUV节点之间的相对距离，对于距离领航员AUV节点较远而距离其他跟随AUV较近的节点采用线性拓扑传输方式，而对于其他AUV节点采用一对多竞争拓扑传输方式。在线性拓扑传输过程中，领航员AUV和所有的跟随AUV通过广播与应答的方式实现时间同步，之后节点根据距离领航员AUV和数据传输的效果选择负责外围节点的通信或休眠，这就降低了领航AUV的能量消耗，提高了整个AUV编队组网的生存时间。而一对多竞争的自适应通信方法包含了一种四路握手传输方法，该发明可以降低传输的丢包率并提高网络的吞吐量。

主权项

一种水下机器人的自适应组网通信方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤一：建立水下机器人组网的分层通信结构，结构包括物理层、数据链路层和网络层；步骤二：在分层通信结构的基础上定义AUV节点之间通信的拓扑结构，G＝(V,ξ,A)为多个AUV节点组成的带权有向图,其中V＝{s1,s2,...,sn}是AUV的节点集,图的有向边集为A＝[aij]为有向图的带权邻接矩阵，aij≥0；每一条边(si,sj)对应AUV节点si和AUV节点sj在t时刻通信过程中的信道，即步骤三：将水下机器人组网通信的拓扑结构分为线性传输拓扑结构和一对多竞争拓扑结构；根据AUV节点之间的相对距离，选择线性传输拓扑结构和一对多竞争拓扑结构，对于距离领航员AUV节点较远而距离其他跟随AUV节点较近的节点采用线性拓扑传输方式，在线性拓扑传输方式中，领航员AUV和所有的跟随AUV节点通过广播与应答的方式实现时间同步，之后节点根据距离领航员AUV和数据传输的效果选择外围节点的通信或休眠；而对于其他跟随AUV节点节点采用一对多竞争拓扑结构，采用了一对多竞争的自适应通信方法。