[发明专利]无人机自主控制系统智能分层递阶控制选择方法

说明书

本发明公开的一种无人机自主控制系统智能分层递阶控制选择方法，能够缩短控制器控制MANET网络的时延，提高MANET网络对动态环境的适应能力。本发明通过下述技术方案实现：在分层结构中，构建无人机自组织网络模型；各个簇内部的交互为SDN网络的第一层，簇间节点的交互为网络的第二层，并将分层结构再细分为单频分层和多频分层两种结构，基于图神经网络GNN为每一个子网选择选择一个控制节点用于部署SDN控制器来管理网络，动态调整分层MANET网络控制节点，通过SDN控制器选举，将选举结果分发给MANET网络的所有节点，求解关于包含了若干个SDN控制器节点无向图G，选出最终解的一个节点，经过N次迭代获得最终解。

技术领域

本发明涉及无人机自组织网络领域，具体地，涉及一种基于图神经网络的SDN控制器选举技术，尤其是无人机自主控制系统智能分层递阶控制选择方法。

背景技术

移动无线通信网络根据网络使用方式分为两类：一是具备通信设施的移动通信网络，如无线局域网等。二是无基础设施的移动网络，如无线传感器网等。在环境作业、紧急情况救援(如自然灾害)、野外探险、临时会议等特殊场合下，因情况紧急网络通信需具备实时性，故需要一种能快速自组织的网络技术，该技术称为无线自组织网络通信技术，又称移动MANET网(MANET)通信技术。

MANET是一种完全去中心化系统，具有自组织能力，因此可以提供所需的稳健性和扩展性。不过，当前在边缘部署的MANET，仅具备基本功能，深受由于网络拓扑变化而带来的配置需求复杂和协议开销大等问题的困扰。MANET的主要挑战之一是如何实现高效路由，已提出了优化链路状态路由(OLSR)等多种协议解决这一问题。由于网络拓扑频繁变化，这些方案可能造成连接断续或长时间断开，甚至产生过高的协议开销。这些协议也不够灵活。从某种程度上说，MANET的完全去中心化体系是其未能普遍使用的一个主要原因，而SDN则可以提供集中控制和全网视图从而改进MANE，TSDN有助于实现灵活路由和动态传输级决策，实现基于特定任务标准和NTK限制的信息流转。MANET网络中各网络节点通过路由转发功能进行信息交互与服务共享，该网络不同于传统网络的最大特点是不需要任何基础设施的支持，就能实现网络通信，因其自身优势，使得在未来各领域中的应用需求日益增大，可以在紧急情况下通过临时组网来实现各网络节点之间多种数据类型(如图形、图像和数据等)的网络通信，应用范围逐步扩展到家庭、工业、医疗等众多场合。