考虑级联失效的可重构网络抗毁性研究

朱文金, 王罗昊佶, 蔡志强, 司书宾, 白光晗

(1.西北工业大学 机电学院, 陕西 西安 710072; 2.国防科技大学 装备综合保障技术重点实验室, 湖南 长沙 410073)

许多系统都可以抽象为复杂网络模型，随着复杂网络的研究逐步深入,网络级联失效行为[1]和可重构网络[2]由于其现实意义受到广泛关注。网络中一个或多个节点发生的故障,会通过节点之间的连接关系引起其他节点发生故障,连锁效应最终导致大部分甚至整个网络崩溃,这种现象称为级联失效，在交通网络、Internet、电网、无人机集群等都存在这种现象。级联失效的出现让原本具有高关联度的网络设计难度加大。在进行网络结构初始设计时,不仅要考虑到可能面临冲击的规模和形式,还要考虑节点间关联度以及失效节点的负载分配[3]与重构。因此,针对级联失效行为及网络可重构特性进行分析具有重大意义。

近年来,无人机的协同作战及对抗受到较多关注。无人机自组网设计是未来无人机集群作战的重要研究内容。现有的无人机集群通讯大多采用自组织网络(无人机Ad hoc网络)[4],其特点在于不完全依赖于地面控制站或者卫星等固定基础通信设施。每台无人机都可作为移动网络节点,各节点依靠无线通信设备模块实现无线通信的自主管理。而无人机集群网络对数据信息的可靠高速传输有较高要求,但囿于成本和Ad hoc网络无线多跳路由、网络拓扑结构多变、带宽有限等特性,无法具有基础设施网络中较为稳定的通讯能力和较大的带宽设置。……