【技术实现步骤摘要】
通信干扰下无人机协同中继网络快速重构方法和系统
本专利技术涉及无人机
，具体涉及一种通信干扰下无人机协同中继网络快速重构方法和系统。
技术介绍
为了满足信息战的需求，在战场的对抗环境下，需要使用无人机作为中继节点，在源节点s和目标节点t之间构建有效的中继网络。航空学报,2017,38(11):236-248，公开了《一种基于多无人机的中继节点布置问题建模与优化方法》，该方法先基于中继无人机安全性约束、通信链路有效性约束、中继无人机唯一性约束对问题进行建模，并通过对待搜索的空间进行离散化处理，使得问题由连续的混合整数规划问题变为可解的离散整数规划问题，并对于上述模型对应的问题的求解设计了求解算法，在求解算法的第一步中，先基于广度优先搜索算法从所有可行布置点中选择出满足最少中继无人机数量要求的所有可能的布置点，在第二步中，在第一步得到的所有可能的布置点的基础上，再计算出所有唯一布置点，最后通过贪婪策略优先满足最难以到达的布置点来减小构建中继网络花费的时间，得到中继网络T。最终在能够通信的前提下，达到了构建中继网络中...
【技术保护点】
1.一种通信干扰下无人机协同中继网络快速重构方法，其特征在于，该方法包括：/nS1、获取中继的源节点s、目标节点t、受到通信干扰前的中继网络T＝(V
【技术特征摘要】
1.一种通信干扰下无人机协同中继网络快速重构方法，其特征在于，该方法包括：
S1、获取中继的源节点s、目标节点t、受到通信干扰前的中继网络T＝(V*,E*,W*)、受到通信干扰前的加权无向图G＝(V,E,W)、中继网络T所需的最短路径数量n、中继网络T中出现中断故障的通信链路集合E-、可用无人机集合U＝{u1,…,ui,…,uk}、所有可用无人机的初始位置
S2、将E-中的边从受到通信干扰前的加权无向图G中删除，得到新的加权无向图Gy，获取中继网络T中未发生中断故障的通信链路Er＝E*-E-；
S3、降低加权无向图Gy中属于Er的边的权值，得到新的加权无向图Gr；
S4、基于降权后的无向图Gr重新获取n条不包含重复布置点的优选最短路径；并将优选最短路径中的可行布置点作为中继布置点，从可用无人机集合U中选择可用无人机作为中继无人机；将选取的n条最短路径组合得到重构后的中继网络。
2.如权利要求1所述的一种通信干扰下无人机协同中继网络快速重构方法，其特征在于，所述S4、基于降权后的无向图Gr重新获取n条不包含重复布置点的优选最短路径；并将优选最短路径中的可行布置点作为中继布置点，从可用无人机集合U中选择可用无人机作为中继无人机；将选取的n条最短路径组合得到重构后的中继网络具体包括：
L1、基于S3得到的加权无向图Gr获取从源节点s到目标节点t的所有最短路径的集合P＝{p1,…,pi,…,pn}；其中，n表示最短路径的总数，pi表示第i个最短路径，表示第i个最短路径中第j个备选布置点，m表示最短路径pi中备选布置点的数量；
L2、从所有最短路径的集合P＝{p1,…,pi,…,pn}中筛选出一条最短路径，作为优选最短路径，且优选最短路径中的备选布置点作为优选布置点，并从所有可用无人机中筛选出与优选布置点一一对应的可用无人机，作为优选无人机；
L3、将所有最短路径的集合P＝{p1,…,pi,…,pn}中包含优选布置点的最短路径从P中删除，得到更新后的所有最短路径的集合P’,将优选无人机从可用无人机集合U中删除得到更新后的无人机集合U’；
L4、基于更新后的所有最短路径的集合P’和更新后的无人机集合U’，重复执行L2-L3，直至筛选出第n条优选最短路径；
L5、将所有优选最短路径作为中继网络，并将对应的优选布置点作为中继布置点，优选无人机作为中继无人机，并筛选出所有中继无人机飞行时间的最大值作为构建中继网络所需的时长。
3.如权利要求1所述的一种通信干扰下无人机协同中继网络快速重构方法，其特征在于，所述中继网络所需最短路径的数量n的计算公式如下：
n＝ceil(ftotal/fUAV)
其中，ftotal为待中继的流量需求，fUAV为无人机的最大中继流量。
4.如权利要求2所述的一种通信干扰下无人机协同中继网络快速重构方法，其特征在于，所述L2、从所有最短路径的集合P＝{p1,…,pi,…,pn}中筛选出一条最短路径，作为优选最短路径，且优选最短路径中的备选布置点作为优选布置点，并从所有可用无人机中筛选出与优选布置点一一对应的可用无人机，作为优选无人机包括：
L201、对于最短路径pi中的备选布置点计算所有可用无人机从初始位置到达备选布...
【专利技术属性】
技术研发人员：王国强，罗贺，余本功，胡笑旋，唐奕城，靳鹏，马华伟，夏维，朱默宁，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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