微型无人机集群自组织通信网络设计与验证

肖慧慧，贺旖琳，胡晓东，邓 阳

（1.复杂环境特种机器人控制技术与装备湖南省工程研究中心，湖南 湘潭 411104；2.中车株洲电力机车研究所有限公司，

湖南 株洲 412001；3.国网湖南省电力公司湘潭供电分公司，湖南 湘潭 411100）

0 引言

无人机集群作业可在枯燥任务领域、恶劣环境任务领域和危险任务领域发挥巨大作用，其持续执行任务、执行危险任务、适应恶劣环境等能力都是有人平台所无法比拟的[1]。无人机在集群执行任务时需要彼此间进行通信和数据交换，信息交互是实现无人机集群的必要条件。信息交互有两种方式，一种是个体利用环境作为媒介进行间接信息交互，另一种是个体通过无线广播、灯光等手段向其邻居个体传递信息的直接信息交互。在无人机集群研究中，一般都通过无线广播实现直接信息交互。随着对无人机集群作业自主性和多任务方面的要求不断提升，信息交互会遇到数据传输量增加、网络架构和拓扑结构发生变化等问题，若要保障无人机集群系统有效地执行任务，可靠的无人机集群通信组网模式和通信节点硬件显得十分必要。本文在分析无人机集群通信特点的基础上，设计了一种基于图论的无人机集群信息传递方案，可有效保障动态网络架构下的通信连接；研制了微型无人机集群自组织通信网络硬件节点并进行实验验证，实现了通信硬件节点的小型轻量化并满足可靠性要求，为微型无人机集群通信的实现提供了途径。……