【技术实现步骤摘要】
基于无人机的LoRa
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Mesh空地一体化自组网方法
[0001]本专利技术涉及通讯
，尤其是基于无人机的LoRa
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Mesh空地一体化自组网方法。
技术介绍
[0002]在广袤偏远地区、重大灾害应急情况下，4G、5G等移动蜂窝网络往往受限或缺失，如何实现这种场景的环境物联监测和低成本应急通信仍面临挑战。LoRa是一种低功耗广域网的无线通信技术，具有传输距离远、传输速率低、功耗低、抗干扰性强、体积小、成本低等特点，支持独立组网，不依赖于蜂窝网络，在没有公网基站的情况下可自组网通信，因此可作为公网缺失情况下的应急窄带通信技术。
[0003]传统的LoRa组网方式使用星型拓扑结构的LoRaWAN协议，存在单跳的通信范围有限、扩展性差等缺点。为了扩展网络覆盖范围，近年来出现了一些LoRa
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Mesh组网方式，通常通过多跳将源节点数据传输到网关，但存在端到端延迟较高、传感节点能耗不均衡导致连通性较差、不适应动态拓扑结构等问题。此外，应急情况下，部分传感节点的故障可能...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于无人机的LoRa
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Mesh空地一体化自组网方法，其特征在于：所述自组网方法所组建的网络结构中，网络中的节点被分为两层：第一层是布署于地面的传感节点，第二层是布署于无人机的用于转发传感节点数据的中继节点，地面的传感节点的数据由中继节点转发，以减少传感节点数据到达网关节点的跳数并减少端到端延迟；所述自组网方法还包括以下方法；方法S1、通过卫星导航系统模块，使传感节点、中继节点、网关节点的设备时间同步；方法S2、将各节点设备时间划分为多个时长相等的时隙，以设备时间同步来使时隙同步；方法S3、无人机中继节点周期性地发送信标帧，并对接收数据进行处理；方法S4、传感节点接收到确认帧后，判断帧头的设备编号是否等于自身编号，如果是，则不再发送数据；否则，若未达到最大发送次数，则在下一个时隙继续发送原数据；方法S5、网关节点接收到数据后，立即回复确认帧，并将数据保存到服务器。2.根据权利要求1所述的基于无人机的LoRa
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Mesh空地一体化自组网方法，其特征在于：布署于地面的各个传感节点彼此不通信，传感节点的数据只能由布署于无人机的中继节点转发，不能由其他传感节点转发。3.根据权利要求1所述的基于无人机的LoRa
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Mesh空地一体化自组网方法，其特征在于：所述方法S1中，自组网方法周期性地让传感节点、无人机中继节点、网关节点的内部实时时钟与其自身卫星导航系统模块的UTC时间对齐，实现所有节点设备的时间同步。4.根据权利要求1所述的基于无人机的LoRa
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Mesh空地一体化自组网方法，其特征在于：所述方法S2中，各节点设备为LoRa节点，方法S2将时间划分为多个时长相等的时隙，通过设备时间的全局同步使时隙全局同步；所述时隙的时长大于LoRa节点点对点传输时间和确认帧的传输时间之和，为60的因数；每个传感节点只能在时隙的起始时刻给无人机中继节点发送数据；设传感节点数量足够多，可使其数据发送时隙根据其设备编号来计算，则计算公式为 ；否则，传感节点有数据要发送时在下一个时隙发送数据；方法S2基于LoRa的捕获效应...
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