一种用于无人机自组网的路由方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于无人机自组网的路由方法及系统，其中，该用于无人机自组网的路由方法包括如下步骤：根据路由信息表，从源节点逐层向目的节点发送数据；在数据发送过程中，如果转发节点所选路径上路由失效，则计算转发节点所有邻居节点的服务质量启发式函数值，根据服务质量启发式函数值选择中间节点；检测选择的中间节点存储的路由信息表中是否存在到达目的节点的目标路由信息；若存在，则将中间节点作为下一跳节点，继续逐层向目的节点发送数据，直到数据全部达到目的节点。方法可以保证数据从源节点发送到目标节点过程中数据传输的稳定性，充分发挥了无人机的空中优势，保障了数据传输的连续有效性和及时性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于无人机自组网的路由方法及系统
本专利技术涉及一种用于无人机自组网的路由方法，同时涉及用于实现该方法的路由系统，属于无人机自组网

技术介绍
搜索无人机可以应用于许多救援场合。搜索的目的就是在目标区域检查幸存者。利用搜索无人机可以将目标区域的信息实时传输给控制中心，使救援人员能够在下一步采取适当行动快速完成任务。因此搜索无人机的研究具有重要的实用价值，近年来受到了美国、日本、澳大利亚、中国等国家的高度重视。执行搜索任务的无人机在一定空域范围内随机移动。当网络基础设施因自然灾害而无法使用时，利用无人机自组网可以及时把现场视频数据传输给基地。然而无人机节点的高速移动会带来网络拓扑的剧烈变化，传统自组网协议无法直接应用。而且搜索无人机自组网不同于传统自组网(AdHoc)网络，搜索无人机自组网的节点数量一般会比较少，需要一种新的适用于无人机自组网特点的路由策略。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术所要解决的首要技术问题在于提供一种用于无人机自组网的路由方法。本专利技术所要解决的另一技术问题提供一种用于无人机自组网的路由系统。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用下述的技术方案：根据本专利技术实施例的第一方面，一种用于无人机自组网的路由方法及方法，包括如下步骤：根据路由信息表，从源节点逐层向目的节点发送数据；在数据发送过程中，如果转发节点所选路径上路由失效，则计算转发节点所有邻居节点的服务质量启发式函数值，根据服务质量启发式函数值选择中间节点；检测选择的中间节点存储的路由信息表中是否存在到达目的节点的目标路由信息；若存在，则将中间节点作为下一跳节点，继续逐层向目的节点发送数据，直到数据全部达到目的节点。其中较优地，如果选择的中间节点存储的路由信息表中不存在到达目的节点的目标路由信息，还包括如下步骤：根据服务质量启发式函数值选择第二个中间节点，继续检测选择的所述第二个中间节点存储的路由信息表中是否存在到达目的节点的目标路由信息；直至选择的中间节点存储的路由信息表中存在到达目的节点的目标路由信息。其中较优地，从源节点逐层向目的节点发送数据之前，还包括如下步骤：检测初始节点存储的路由信息表中是否存在能到达目的节点的路由信息；若存在，则根据路由信息表，从源节点向目的节点发送数据；否则；找到初始节点到目的节点的新路径，更新路由信息表。其中较优地，检测初始节点存储的路由信息表中是否存在能到达目的节点的路由信息；若存在，则根据路由信息表，从源节点向目的节点发送数据；否则；找到初始节点到目的节点的新路径，更新路由信息表，包括如下步骤：S11，检测初始节点存储的路由信息表中是否存在能到达目的节点的路由信息；若存在，则根据路由信息表，从源节点向目的节点发送数据；否则转向步骤S12；S12，根据初始节点的位置信息和路由信息表随机选择1个邻居节点作为临时目的节点；S13，检测临时目的节点存储的路由信息表中是否存在能到达目的节点的路由信息；如果存在，则从源节点逐层向目的节点发送数据；数据全部达到目的节点时，由目的节点发送一个确认并更新初始节点存储的路由信息表；否则转向步骤S14；S14，根据初始节点的位置信息和路由信息表随机选择另一邻居节点作为临时目的节点重复步骤S13，直至选择的临时目的节点存储的路由信息表中存在能到达目的节点的路由信息。其中较优地，在数据发送过程中，如果转发节点所选路径上路由失效，则计算转发节点所有邻居节点的服务质量启发式函数值，根据服务质量启发式函数值选择中间节点，包括如下步骤：将转发节点所有邻居节点依次作为当前计算节点；根据源节点到当前计算节点的跳数和当前计算节点到目的节点的估计距离得到转发节点所有邻居节点的服务质量启发式函数值；将转发节点所有邻居节点的服务质量启发式函数值按照大小进行排序，选择服务质量启发式函数值最小的节点作为中间节点。其中较优地，计算服务质量启发式函数值采用如下公式：其中，ki为系数，Routeload(e)代表当前计算节点到源节点的路由跳数，TimeDelay(e)代表代表当前计算节点到目标节点的延迟估计，e是中继节点，s是起点，d是终点。其中较优地，如果存在多个服务质量启发式函数值相等的最小值，则随机选择一个服务质量启发式函数值最小的节点作为中间节点。根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种用于无人机自组网的路由系统，包括处理器和存储器；所述存储器上存储有可用在所述处理器上运行的计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时实现如下步骤：根据路由信息表，从源节点逐层向目的节点发送数据；在数据发送过程中，如果转发节点所选路径上路由失效，则计算转发节点所有邻居节点的服务质量启发式函数值，根据服务质量启发式函数值选择中间节点；检测选择的中间节点存储的路由信息表中是否存在到达目的节点的目标路由信息；若存在，则将中间节点作为下一跳节点，继续逐层向目的节点发送数据，直到数据全部达到目的节点。其中较优地，当选择的中间节点存储的路由信息表中不存在到达目的节点的目标路由信息时，所述计算机程序被所述处理器执行时还实现如下步骤：根据服务质量启发式函数值选择第二个中间节点，继续检测选择的所述第二个中间节点存储的路由信息表中是否存在到达目的节点的目标路由信息；直至选择的中间节点存储的路由信息表中存在到达目的节点的目标路由信息。其中较优地，从源节点逐层向目的节点发送数据之前，所述计算机程序被所述处理器执行时还实现如下步骤：检测初始节点存储的路由信息表中是否存在能到达目的节点的路由信息；若存在，则根据路由信息表，从源节点向目的节点发送数据；否则；找到初始节点到目的节点的新路径，更新路由信息表。本专利技术所提供的用于无人机自组网的路由方法，从源节点逐层向目的节点发送数据；在数据发送过程中，如果转发节点所选路径上路由失效，则计算转发节点所有邻居节点的服务质量启发式函数值，根据服务质量启发式函数值选择中间节点；然后，检测选择的中间节点存储的路由信息表中是否存在到达目的节点的目标路由信息；若存在，则将中间节点作为下一跳节点，继续逐层向目的节点发送数据，直到数据全部达到目的节点。该方法可以保证重要数据的接收质量，充分发挥了无人机的空中优势，保障了数据传输的连续有效性和及时性。附图说明图1为本专利技术所提供的一个实施例中，无人机自组网布局的分布示意图；图2为本专利技术所提供的用于无人机自组网的路由方法的流程图；图3为本专利技术所提供的用于无人机自组网的路由系统的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术的
技术实现思路
进行详细具体的说明。本专利技术实施例公开了一种基于无人机自组网的路由算法，以实现无人机通过自组网传输高质量多媒体数据，建立持久链路以减少开销和数据传输时延，从而充分发挥了无人机的空中优势，保障了数据传输的连续有效性和及时性。如图1所示为本专利技术所提供的实施例中，无人机自组网布局的分布示意图。该节点网络图，是一个由在监控区域部署的n个移动节点(搜索无人机)组成的网络。每个节点都有一个单独的标识，这些节点用动态图G(V；E)表示，其中顶点V＝v1；v2；....vn；表示一个有限的节点集合，边E＝e1；e2；....用于表示在移动节点之间建立的有限的无线链路(vi，vj)。我们假设一个网络场景由一个静态节点和N个移动节点组成，静本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于无人机自组网的路由方法，其特征在于包括如下步骤：根据路由信息表，从源节点逐层向目的节点发送数据；在数据发送过程中，如果转发节点所选路径上路由失效，则计算转发节点所有邻居节点的服务质量启发式函数值，根据服务质量启发式函数值选择中间节点；检测选择的中间节点存储的路由信息表中是否存在到达目的节点的目标路由信息；若存在，则将中间节点作为下一跳节点，继续逐层向目的节点发送数据，直到数据全部达到目的节点。

【技术特征摘要】
1.一种用于无人机自组网的路由方法，其特征在于包括如下步骤：根据路由信息表，从源节点逐层向目的节点发送数据；在数据发送过程中，如果转发节点所选路径上路由失效，则计算转发节点所有邻居节点的服务质量启发式函数值，根据服务质量启发式函数值选择中间节点；检测选择的中间节点存储的路由信息表中是否存在到达目的节点的目标路由信息；若存在，则将中间节点作为下一跳节点，继续逐层向目的节点发送数据，直到数据全部达到目的节点。2.如权利要求1所述的空间定位方法，其特征在于如果选择的中间节点存储的路由信息表中不存在到达目的节点的目标路由信息，还包括如下步骤：根据服务质量启发式函数值选择第二个中间节点，继续检测选择的所述第二个中间节点存储的路由信息表中是否存在到达目的节点的目标路由信息；直至选择的中间节点存储的路由信息表中存在到达目的节点的目标路由信息。3.如权利要求2所述的用于无人机自组网的路由方法，其特征在于从源节点逐层向目的节点发送数据之前，还包括如下步骤：检测初始节点存储的路由信息表中是否存在能到达目的节点的路由信息；若存在，则根据路由信息表，从源节点向目的节点发送数据；否则；找到初始节点到目的节点的新路径，更新路由信息表。4.如权利要求3所述的用于无人机自组网的路由方法，其特征在于检测初始节点存储的路由信息表中是否存在能到达目的节点的路由信息；若存在，则根据路由信息表，从源节点向目的节点发送数据；否则；找到初始节点到目的节点的新路径，更新路由信息表，包括如下步骤：S11，检测初始节点存储的路由信息表中是否存在能到达目的节点的路由信息；若存在，则根据路由信息表，从源节点向目的节点发送数据；否则转向步骤S12；S12，根据初始节点的位置信息和路由信息表随机选择1个邻居节点作为临时目的节点；S13，检测临时目的节点存储的路由信息表中是否存在能到达目的节点的路由信息；如果存在，则从源节点逐层向目的节点发送数据；数据全部达到目的节点时，由目的节点发送一个确认并更新初始节点存储的路由信息表；否则转向步骤S14；S14，根据初始节点的位置信息和路由信息表随机选择另一邻居节点作为临时目的节点重复步骤S13，直至选择的临时目的节点存储的路由信息表中存在能到达目的节点的路由信息。5.如权利要求1所述的用于无人机自组网的路由方法，其特征在于在数据发送过程中，如果转发节点所选路径上路由失效，则计算转发节点所有...

【专利技术属性】
技术研发人员：管祥民，吕人力，刘菲，
申请(专利权)人：中国民航管理干部学院，
类型：发明
国别省市：北京,11