[发明专利]一种无人驾驶飞行汽车环境下紧急消息可靠传输方法

权利要求书

1.一种无人驾驶飞行汽车环境下紧急消息可靠传输方法，其特征在于，在空域中划分无人驾驶飞行汽车的飞行空域，每台无人驾驶飞行汽车都配置定位装置和车辆通信模块，空域的无人驾驶飞行汽车就构成了无人驾驶飞行汽车自组织网络，所有的无人驾驶飞行汽车都能产生、接受以及转发紧急消息，紧急消息是通过一跳接着一跳传输，每一跳传输过程就是紧急消息的广播、接受和转发过程，每一跳中存在源节点、潜在后继节点、竞争节点和后继节点，源节点是此跳中紧急消息的广播车辆，源节点通信范围内的其他车辆为潜在后继节点，竞争节点是满足传播角度阈值的潜在后继节点，竞争节点通过竞争的方式成功转发紧急消息的节点成为后继节点，其中某一跳的后继节点也是下一跳的源节点，方法包括以下步骤：

步骤1：无人驾驶飞行汽车自组织网络中的无人驾驶飞行汽车发现紧急情况时，生成相应情况的紧急信息，并通过通信模块进行紧急消息的广播，开启紧急消息的一跳传播，该飞行汽车成为此跳中的源节点，在无人驾驶飞行汽车自组织网络中寻求该紧急消息传播的此跳后继节点，广播紧急消息的同时开始倒计时；

步骤2：在无人驾驶飞行汽车自组织网络中的无人驾驶飞行汽车接收到步骤1中无人驾驶飞行汽车产生的紧急消息或者步骤3中上一跳后继节点转发的消息时会进行判断，其中消息产生的节点和上一跳消息传播后继节点都能成为该紧急消息传播的源节点,当第一次收到此源节点发出的紧急消息时进入步骤3，当后续收到此源节点发出的相同紧急消息时进入步骤4；

步骤3：通过紧急消息传播角度阈值进行判断该飞行汽车是否能够成为该紧急消息此跳的竞争节点；若未达到角度阈值，车辆无法成为该紧急消息此跳的竞争节点，依然是潜在后继节点，车辆不进行任何响应，若达到角度阈值，通信模块会生成需要等待窗口时间，并开始倒计时：等待窗口时间计算公式与源节点的紧急消息Message_j的传播方向D_j有关，当D_j沿y轴正方向时，等待窗口时间：

其中，MIN为等待时间的最低阈值，R为车辆通信半径，δ₁为随机变量，服从均匀分布，α和β是调整两个部分所占比例的参数，x＝x_m-x_j为车辆V_m当前位置与Message_j发出时刻位置沿x轴方向的相对距离，y＝y_m-y_j为车辆V_m当前位置与Message_j发出时刻位置沿y轴方向的相对距离，z＝z_m-z_j为车辆V_m当前位置与Message_j发出时刻位置沿z轴方向的相对距离，其中，Message_j是当车辆V_m第一次收到了源节点的紧急消息；x_i为车辆i此刻相对于空域原点x轴方向的相对位置，y_i为车辆i此刻相对于空域原点y轴方向的相对位置，z_i为车辆i此刻相对于空域原点z轴方向的相对位置，x_m为车辆m此刻相对于空域原点x轴方向的相对位置，y_m为车辆m此刻相对于空域原点y轴方向的相对位置，x_m为车辆m此刻相对于空域原点z轴方向的相对位置；

当倒计时完毕时，该竞争节点未收到其他竞争节点转发的紧急消息，则该竞争节点通过通信模块广播紧急消息，若广播未出现冲突，该竞争节点成为后继节点并进入步骤5，若广播出现冲突，该竞争节点与冲突的多个其他竞争节点将重复计算等待窗口时间并重复步骤3中倒计时部分争夺成为紧急消息的后继节点，成功选出后继节点之后进入步骤5；

当倒计时尚未结束时，该竞争节点收到其他竞争节点转发的紧急消息时，该竞争节点立刻停止计时，该竞争节点放弃成为此紧急消息的后继节点，并在之后收到源节点的重复消息时进入步骤4；

步骤4：当潜在后继节点后续收到源节点的消息并且收到过后继节点广播的紧急消息时，会通过应答机制广播消息给源节点，并转至步骤5，否则不会有任何动作；

步骤5：源节点在步骤1的倒计时中会进行判断：

当倒计时完毕时，源节点未收到后继节点广播的源节点传播的紧急消息或者收到其他潜在后继节点的应答消息代表未寻找到后继节点，源节点将再次广播此紧急消息并倒计时，继续重复步骤2至步骤5直到紧急消息寻找到后继节点进行消息的传播；

当倒计时尚未结束时，若源节点收到后继节点广播的源节点传播的紧急消息或者收到其他潜在后继节点的应答消息代表一跳消息传播成功，后继节点将重复步骤1至步骤5继续进行下一跳的传播直到达到紧急消息传播的跳数限制。