面向频谱侦察的无人机集群自适应数据采集方法和系统技术方案

本发明专利技术提供一种面向频谱侦察的无人机集群自适应数据采集方法和系统，其中方法包括判断当前数据采集周期内采样点数的上限和下限的差是否大于1；如果大于，判断当前数据采集周期内汇聚节点的数据交付率是否小于预设交付率；如果不大于1，判断当前数据采集周期内采样点数的下限和上限是否分别等于第一个数据采集周期内采样点数的下限和上限；如果否，根据当前数据采集周期内各源节点的采样点数的下限计算各源节点采集数据的最终采样频率；本发明专利技术利用通信状态参数和数据状态参数调整采样频率，无人机能够动态调整频谱采样频率，使得采样频率达到网络承载的最大值。采样频率达到网络承载的最大值。采样频率达到网络承载的最大值。

【技术实现步骤摘要】
面向频谱侦察的无人机集群自适应数据采集方法和系统


[0001]本专利技术属于无人机自组网
，尤其涉及一种面向频谱侦察的无人机集群自适应数据采集方法和系统。

技术介绍

[0002]随着电磁技术的不断发展，以及无线电秩序管控，天地一体化信息网络、电磁频谱作战等领域的跨越式发展，无线用频设备持续增长，电磁频谱资源已成为自然界中最宝贵的资源之一。电磁频谱侦察可分析通信频谱数据中所包含的通信信息，是实现电磁频谱可见、可控、可用的核心和基础，是加强电磁频谱管理和维护电磁频谱安全的前提。近年来，无人机凭其体积小、造价低、易部署、机动性强等优势在军事和民用领域得到越来越多的应用。其中无人机集群通过多架无人机点对点构建网络相互协作完成任务，比单架无人机行动更具优势。因此，军用、民用场景中多采用了无人机集群实现频谱侦察，从而提高频谱侦察的机动性和效率。
[0003]无人机自组网是指一定数量的无人机作为网络节点通过自组织、自管理的方式组成的无线移动通信网络，这些节点既可以作为源节点、汇聚节点也可以作为中间节点，节点可以自己对数据进行转发。数据回传是无人本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向频谱侦察的无人机集群自适应数据采集方法，其特征在于，所述无人机集群包括多个源节点和一个汇聚节点；每个源节点完成数据采集并发送数据包；汇聚节点为每个源节点数据包发送的目标节点；所述无人机集群自适应数据采集方法包括：S1，获取当前数据采集周期内汇聚节点中设置的寻找采样频率的范围、数据采集周期时长和频率分辨率；S2，根据当前数据采集周期内汇聚节点中设置的寻找采样频率的范围的上限和下限，以及频率分辨率，计算当前数据采集周期内各源节点采样频率对应的采样点数的上限和下限；S3，判断当前数据采集周期内采样点数的上限和下限的差是否大于1；S4，如果大于1，则根据当前数据采集周期内采样点数的上限和下限计算各源节点进行数据采集时的采样点数，依据采样点数确定各源节点在当前数据采集周期内采集数据时的目标采样频率；S5，在汇聚节点将包含各源节点采样频率、数据采集周期时长以及数据采集开始时间的报文发送至对应的源节点，控制源节点以目标采样频率发送数据包后，获取当前数据采集周期内汇聚节点接收各源节点发送的对应的数据包数量；S6，根据当前数据采集周期内各源节点进行数据采集时各源节点采样频率对应的采样点数、频率分辨率和数据采集周期时长计算当前数据采集周期内各源节点发送数据包总数的理论值；S7，根据当前数据采集周期内汇聚节点接收各源节点发送的对应的数据包数量和各源节点发送数据包总数的理论值计算当前数据采集周期内各源节点的数据交付率；S8，根据当前数据采集周期内各源节点的数据交付率计算当前数据采集周期内汇聚节点的数据交付率；S9，判断当前数据采集周期内汇聚节点的数据交付率是否小于预设交付率；S10，如果小于预设交付率，则将当前数据采集周期内各源节点的采样点数作为下一个数据采集周期内各源节点采样点数的上限，将当前数据采集周期内各源节点的采样点数的下限作为下一个数据采集周期内各源节点的采样点数的下限，并返回执行步骤S3的操作；S11，如果不小于预设交付率，则将当前数据采集周期内各源节点的采样点数作为下一个数据采集周期内各源节点的采样点数的下限，将当前数据采集周期内各源节点的采样点数的上限作为下一个数据采集周期内各源节点的采样点数的上限，并返回执行步骤S3的操作；S12，如果不大于1，则判断当前数据采集周期内采样点数的下限和上限是否分别等于第一个数据采集周期内采样点数的下限和上限；S13，如果是，则调整寻找采样频率的范围，并返回执行步骤S1的操作；S14，如果否，则根据当前数据采集周期内各源节点的采样点数的下限计算各源节点采集数据的最终采样频率。2.根据权利要求1所述的面向频谱侦察的无人机集群自适应数据采集方法，其特征在于，根据当前数据采集周期内汇聚节点中设置的寻找采样频率的范围的上限和下限，以及频率分辨率，计算当前数据采集周期内各源节点采样频率对应的采样点数的上限和下限，
包括：根据以下公式计算当前数据采集周期内各源节点采样频率对应的采样点数的的上限：根据以下公式计算当前数据采集周期内各源节点采样频率对应的采样点数的的下限：其中，h
m
为第m个数据采集周期内各源节点采样频率对应的采样点数的上限；l
m
为第m个数据采集周期内各源节点采样频率对应的采样点数的下限；low
m
为第m个数据采集周期内寻找采样频率的范围的下限；high
m
为第m个数据采集周期内寻找采样频率的范围的上限；ε为频率分辨率；为向下取整运算符。3.根据权利要求1所述的面向频谱侦察的无人机集群自适应数据采集方法，其特征在于，所述根据当前数据采集周期内采样点数的上限和下限计算各源节点进行数据采集时的采样点数，依据采样点数确定各源节点在当前数据采集周期内采集数据时的目标采样频率，包括：根据以下公式计算各源节点进行数据采集时的采样点数：其中，c
m
为第m个数据采集周期内各源节点进行数据采集时的采样点数；h
m
为第m个数据采集周期内各源节点采样频率对应的采样点数的上限；l
m
为第m个数据采集周期内寻找采样频率的范围的下限；为向下取整运算符。4.根据权利要求1所述的面向频谱侦察的无人机集群自适应数据采集方法，其特征在于，所述根据当前数据采集周期内各源节点进行数据采集时各源节点采样频率对应的采样点数、频率分辨率和数据采集周期时长计算当前数据采集周期内各源节点发送数据包总数的理论值，包括：根据以下公式计算当前数据采集周期内各源节点发送数据包总数的理论值：其中，为第m个数据采集周期内第i个源节点发送数据包总数的理论值；c
m
为第m个数据采集周期内各源节点进行数据采集时的采样点数；ε为频率分辨率；τ为数据采集周期时长。5.根据权利要求1所述的面向频谱侦察的无人机集群自适应数据采集方法，其特征在于，所述根据当前数据采集周期内汇聚节点接收各源节点发送的对应的数据包数量和各源节点发送数据包总数的理论值计算当前数据采集周期内各源节点的数据交付率，包括：根据以下公式计算当前数据采集周期内各源节点的数据交付率：其中，为第m个数据采集周期内第i个源节点的数据交付率；为第m个数据采集周期
内汇聚节点接收第i个源节点发送的数据包...

【专利技术属性】
技术研发人员：董超，吴佳婧，朱小军，屈毓锛，张磊，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：