[发明专利]一种基于任务驱动的无人机网络路由工作方法

说明书

一种基于任务驱动的无人机网络路由工作方法，涉及网络路由工作方法改进的技术领域。本发明的节点根据接收的任务信息获得的位置信息和通信距离，估算时刻T；当T₀TT₁时，则Hello分组和TC分组在此时间段内采用Hmid模式；当T₁TT₂时，Hello分组和TC分组采用Hmin模式；当T₂TT₃时，Hello分组和TC分组采用Hmax模式。在无人机群相对静止运动时，Td‑OLSR协议减少了消息的冲突和资源的浪费；在无人机群拓扑频繁变化时，Td‑OLSR协议及时更新路由表，减少丢包率，保证网络性能的稳定。

技术领域

本发明涉及网络路由工作方法改进的技术领域，尤其是基于任务驱动的无人机网络路由工作方法的改进。

背景技术

在现代化军事战争中，使用无人机器代替人力进行侦察和攻击的作战方式已经得到广泛应用。目前，无人机的战术策略也从分散的单机巡查发展为群体无人机协同组网作战。将不同级别和用途的无人机部署在空中不同的位置，形成一个大规模战术情报通信网络。它有力地帮助了战场情报的侦查工作，方便实施大范围的战场监视和追击、围捕目标。无人机“蜂群”在执行特定任务时会改变无人机网络拓扑形态，尤其是军事中的蜂群无人系统，其网络拓扑结构的变化通常是有任务预先规划的，而不是自由随机游走。但是传统的AdHoc网络路由协议在这种情况下无法继续保证良好的通信性能。

根据战术任务的需要，预先设定好网络拓扑开始和结束变化的地理位置和时间，将无人机群的任务分为多类子任务，如图1所示，其中T₀、T₁、T₂和T₃分别代表不同子任务的开始和结束时刻。在每个子任务的时间片段内，路由协议根据任务的不同动态去调整其自身的参数。这类路由协议在设计过程中，需要充分利用任务规划信息(时间点、位置信息)来减少路由开销，适应网络业务的实时和可靠性要求。

目前现有的主要动态路由协议，如基于链路状态的路由协议OSPF协议，基于距离矢量的路由协议RIP协议，或是基于优化链路状态的路由协议OLSR协议，这些路由协议通过周期性或触发性交互连通关系以获得网络拓扑结构，当网络发生变化时，通过这些更新的连通关系，可以计算出新的拓扑表或路由表。

传统的路由协议仅在节点链路通断关系发生变化时才发起拓扑更新消息，如Hello和TC消息。在节点快速运动的环境下，这些拓扑更新消息传播到网络中需要一定的时间，在此期间内，原有的路由表中部分路由为旧的失效路由，部分数据由于这些路由表错误而出现转发丢失。此外，在网络尚未完全连通情况下，数据也可能因为没有路由而无法发送出去。这些情况将会降低网络的吞吐量，增加数据的传输时延。

发明内容

本发明目的是提供一种基于任务驱动的无人机网络路由工作方法，在无人机群相对静止运动时，Td-OLSR协议减少了消息的冲突和资源的浪费；在无人机群拓扑频繁变化时，Td-OLSR协议及时更新路由表，减少丢包率，保证网络性能的稳定。

一种基于任务驱动的无人机网络路由工作方法，包括如下步骤：

步骤S101：节点根据接收的任务信息获得的位置信息和通信距离，估算当前时刻T；

步骤S102：当T₀TT₁时，此时无人机的网络拓扑不需要快速变化，则Hello分组和TC分组在此时间段内采用Hmid模式，即Hello分组和TC分组的广播周期继续使用传统OLSR协议中默认的大小；

步骤S103：当T₁TT₂时，此时无人机的网络拓扑发生剧烈的变化，T₁到T₂的时长，即T₂-T₁的推算公式如下：