[发明专利]低空遥感和地面传感的数据传输优化方法及系统

权利要求书

1.一种耕地质量监测低空遥感和地面传感的数据传输优化方法，其特征在于，所述方法包括：

基于低空遥感航线和地面无线传感器节点位置计算每个地面节点的最大数据传输量；

基于每个地面节点的最大数据传输量和存储数据量进行分类，获取分类节点，所述分类节点包括协助节点、需求节点以及可选路由节点；

基于轮询数据分配-最大剩余能量路由算法对协助节点及需求节点进行近距离数据传输优化；

基于贪婪数据分配-最大剩余能量路由算法对协助节点及需求节点进行中距离数据传输优化；

基于贪婪数据分配-扩散寻路算法对协助节点及需求节点进行远距离数据传输优化；

所述基于轮询数据分配-最大剩余能量路由算法对协助节点及需求节点进行近距离数据传输优化，包括：

判断需求节点在预设一跳距离范围内是否存在有协助节点；

若需求节点在预设一跳距离范围内存在有协助节点时，则每个需求节点发送一个单位的数据给在预设一跳距离内的协助节点，并更新需求节点与协助节点的数据量，返回判断需求节点在预设一跳距离范围内是否存在有协助节点；

若需求节点在预设一跳距离范围内不存在有协助节点时，则判断需求节点在预设两跳距离范围内是否存在有协助节点；

若需求节点在预设两跳距离范围内存在有协助节点时，枚举从每个需求节点到预设两跳距离范围内的协助节点的路由，选取剩余电量最多的作为传输路由，每个需求节点发送一个单位的数据给在预设两跳距离内的协助节点；

更新需求节点和协助节点的数据量，返回判断需求节点在预设两跳距离范围内是否存在有协助节点；

若需求节点在预设两跳距离范围内不存在有协助节点时，则计算分配过程的能量消耗，预估分配后的剩余电量；

所述基于贪婪数据分配-最大剩余能量路由算法对协助节点及需求节点进行中距离数据传输优化，包括：

判断需求节点在预设三跳或预设四跳距离范围内是否存在有协助节点；

若判断需求节点在预设三跳或预设四跳距离范围内存在有协助节点时，对所述需求节点以及协助节点进行按从大到小排序；

基于从大到小排序确认预设三跳或预设四跳距离范围内的具有最大协助传输数据量的协助节点以及最大需求协助传输数据量的需求节点；

对比需求节点的最大需求协助传输数据量和协助节点的最大协助传输数据量，以及需求节点根据对比结果向协助节点发送数据；

更新需求节点和协助节点的数据量，以及枚举每个需求节点到预设三跳或四跳距离范围内的协助节点的路由，选取剩余电量最多的作为传输路由，并返回判断需求节点在预设三跳或预设四跳距离范围内是否存在有协助节点；

若判断需求节点在预设三跳或预设四跳距离范围内不存在有协助节点时，则计算分配过程的能量消耗，预估分配后的剩余电量；

所述基于贪婪数据分配-扩散寻路算法对协助节点及需求节点进行远距离数据传输优化，包括：

判断需求节点在预设四跳距离以外是否存在有协助节点；

若需求节点在预设四跳距离以外存在有协助节点时，对所述需求节点以及协助节点进行按从大到小排序；

基于从大到小排序确认预设四跳距离以外的具有最大协助传输数据量的协助节点以及最大需求协助传输数据量的需求节点；

对比需求节点的最大需求协助传输数据量和协助节点的最大协助传输数据量，以及需求节点根据对比结果向协助节点发送数据；

更新需求节点和协助节点的数据量，以及搜索从需求节点到协助节点的路由；

判断距离需求节点在预设四跳距离以外是否存在协助节点，若是，选择搜索路由作为从需求节点到协助节点的传输路由，若否，增加预设一跳距离，返回搜索从需求节点到协助节点的路由；

若需求节点在预设四跳距离以外不存在有协助节点时，完成数据传输优化。

2.根据权利要求1所述的数据传输优化方法，其特征在于，所述基于低空遥感航线和地面无线传感器节点位置计算每个地面节点的最大数据传输量，包括：

基于无人机的航线数据和地面节点的坐标数据计算无人机飞过每个地面节点的有效通信范围的航线长度；

基于无人机的飞行速度以及地面节点的通信模块的通信速率计算每个地面节点的最大数据传输量。