节点密集型无人机自组网路由协议研究∗

李 操 杨余旺 肖高权 谢勇盛 汤小芳 赵启超

（1.南京理工大学计算机科学与工程学院 南京 210094）（2.兵装云箭集团有限公司 怀化 419503）

1 引言

无人机（Unmanned Aerial Vehicle，UAV）最早产生于20世纪初期应用于军事领域。无人机拥有很多优势，例如：机动性强［1］，成本较低，战场敏感性高［2］等，是现代信息化战场中必不可少的武器装备。随着无人机技术的进步，无人机被广泛应用于多个领域，在民用领域用于抢险救灾，地质勘探［3］等。然而，近年来随着无线通信技术的进步［4］以及战场环境的日益复杂，无人机“蜂群”作战备受世界各国关注，无人机“蜂群”集渗透侦察、诱骗干扰、察打一体、协同作战、集群攻击［5］的功能于一身，它的特点是节点移动速度快，拓扑变化频繁，节点密度大，因此，构建一个可靠的通信网络至关重要。移动自组网（Mobile Ad Hoc Network，MANET）具备多跳中继、无中心、分布式、临时性的特点，适合应用于无人机“蜂群”通信，形成节点密集型无人机自组网（Flying Ad-Hoc Network，FANET）。

近年来，国内外很多院校和研究机构针对无人机自组网开展了大量的工作研究。Amartya Mukherjee等针对节点稀疏型无人机自组网，提出了基于延迟容忍网络（Delay Tolerant Network，DTN）协议的无人机自组网模型，该模型利用了DTN的路由与移动性特点［6］。Hua Yang等人在DSR路由协议的基础上，应用霍普菲尔德神经网络（Hopfield Neural Network，HNN）对节点高速移动的无人机自组网进行优化［7］。洪洁等针对高动态无人机自组网，提出了一种适用于高动态场景的FANET协议栈的设计，该设计重点满足QoS需求适合高动态应用场景［8］。

由于节点密集型无人机自组网相较于传统无人机自组网具有无人机节点分布密集，节点密度大的特点，然而当节点密集型FANET中传送的分组的数目过多，由于无人机节点的资源有限容易造成网络拥塞。……