無(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)在(zai)(zai)現代社(she)會中(zhong)扮演著越來(lai)越重要(yao)的(de)角色。在(zai)(zai)軍事應用(yong)(yong)(yong)(yong)方(fang)面，賦予無(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)的(de)功能越來(lai)越復雜(za)，單(dan)架無(wu)人(ren)機(ji)(ji)(ji)已很難(nan)滿足復雜(za)任務的(de)需要(yao)。機(ji)(ji)(ji)構多(duo)架特性(xing)不(bu)一樣(yang)、作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)各不(bu)相(xiang)同的(de)無(wu)人(ren)飛(fei)機(ji)(ji)(ji)協作(zuo)實行炮兵、監控、多(duo)總體(ti)目標進(jin)攻等(deng)每(mei)日(ri)任務，將是信息化(hua)戰爭中(zhong)無(wu)人(ren)飛(fei)機(ji)(ji)(ji)戰斗的(de)這種關(guan)鍵軍事行動方(fang)法。此外，它在(zai)(zai)特殊(shu)領域里的(de)應用(yong)(yong)(yong)(yong)也是今非(fei)昔比。無(wu)人(ren)飛(fei)機(ji)(ji)(ji)相(xiang)對性(xing)許(xu)多(duo)人(ren)機(ji)(ji)(ji)而言，具備構造(zao)簡易、工(gong)程造(zao)價便宜、不(bu)用(yong)(yong)(yong)(yong)傳統上的(de)航空員等(deng)很多(duo)優(you)勢，在(zai)(zai)高(gao)危險(xian)因素的(de)地區（微生(sheng)物、有(you)機(ji)(ji)(ji)化(hua)學乃至核自(zi)然環(huan)境下的(de)運用(yong)(yong)(yong)(yong)等(deng)），也是使許(xu)多(duo)人(ren)機(ji)(ji)(ji)自(zi)愧不(bu)如(ru)。
隨(sui)之(zhi)無人(ren)飛(fei)機(ji)在(zai)(zai)各應用(yong)領域發展趨勢，在(zai)(zai)某些繁雜場(chang)所單(dan)機(ji)版運用(yong)已(yi)不合適，必須有機(ji)群(qun)組(zu)(zu)隊和協作(zuo)去進(jin)行(xing)比較繁雜的每日任務(wu)。這(zhe)就(jiu)要求無人(ren)機(ji)系統要從目前的單(dan)飛(fei)單(dan)控變為多飛(fei)單(dan)控或者多飛(fei)多控，組(zu)(zu)成無人(ren)機(ji)自組(zu)(zu)網[1-2]。該互聯網必定是1個交叉(cha)性(xing)較強的互聯(lian)網(wang)(wang)，互聯(lian)網(wang)(wang)的拓(tuo)撲結構迅速轉變，持續會有連接點添加(jia)或(huo)離去互聯(lian)網(wang)(wang)。無線(xian)網(wang)(wang)絡(luo)自組織互聯(lian)網(wang)(wang)（通稱Ad Hoc互(hu)(hu)聯網）是(shi)適(shi)合(he)創建無(wu)人(ren)飛機互(hu)(hu)聯網的技術性。
1 無人機自組網原理及(ji)特(te)點
無人(ren)飛機自(zi)(zi)組(zu)織互聯網也(ye)稱無人(ren)飛機互聯網，是由無人(ren)飛機當擔網絡(luo)節點構成的(de)具備任意(yi)性(xing)、暫時性(xing)和(he)自(zi)(zi)治性(xing)網絡(luo)拓撲的(de)動態(tai)性(xing)自(zi)(zi)組(zu)織應用系統。
無線網絡(luo)支持隨時隨地的通信。1個互聯(lian)網技術就是“不在(zai)于任(ren)何(he)基礎建設(she)的移動(dong)節點(dian)的短(duan)時間互聯(lian)”，并(bing)允許持續性(xing)創建移動(dong)互聯(lian)。
在無(wu)線網絡中，每一個(ge)移動節點都可以作(zuo)為一個(ge)路(lu)(lu)由(you)進行工(gong)作(zuo)。換句話說(shuo)，中移動連接點的(de)作(zuo)用(yong)不(bu)但是發射點和(he)接受，也具備路(lu)(lu)由(you)器挑選和(he)存儲轉發的(de)作(zuo)用(yong)。一起(qi)，由(you)于無(wu)線網絡Ad Hoc互聯網不用(yong)基礎設施建設，因此互聯網建設的成本費(fei)大幅度降低(di)，布網也越來越快速，非常(chang)有益于應收緊急事件(jian)和(he)減輕網絡熱(re)點地域的通訊工作壓力。
無(wu)(wu)線網(wang)絡(luo)(luo)是一個多跳(tiao)網(wang)絡(luo)(luo)，一次通信過程可能需(xu)要若干次中(zhong)繼才能完成，而中(zhong)繼節點可以靈活選擇(ze)路(lu)由，避開干擾嚴(yan)重(zhong)的地區。另外，無(wu)(wu)線網(wang)絡(luo)(luo)可以更有(you)效地利用無(wu)(wu)線資源。當2個(ge)客戶間距(ju)較近時，能夠 立(li)即通訊。而(er)這(zhe)樣的通信使用的發(fa)射功率很小(xiao)，即使在(zai)多跳情況下，總的發(fa)射功率也比直接發(fa)射功率小(xiao)。這(zhe)由于(yu)電磁波的衰(shuai)減系數是離散(san)系統(tong)的，一起每一客戶的覆蓋面(mian)積(ji)越來越十(shi)分有限(xian)公司，頻率的重(zhong)復使用加倍提(ti)升(sheng)，進而(er)提(ti)升(sheng)了(le)容(rong)積(ji)。
因為無線網絡自(zi)組織(zhi)互聯網沒有固定的網絡設(she)施(例如通信(xin)基站)，所以它可以在(zai)(zai)任(ren)何時間和任(ren)何地址構(gou)建和應用。它的(de)運作(zuo)方法沒(mei)受固定(ding)不(bu)動(dong)網絡拓撲(pu)的(de)限定(ding)，因而容許全部連接(jie)點(dian)全是中移動(dong)的(de)。節(jie)點(dian)的(de)增加和減(jian)少只有在(zai)(zai)其他節(jie)點(dian)的(de)交互作(zuo)用中才會發生。
無(wu)人機網(wang)絡是由(you)移動節點構成(cheng)的自主系(xi)統。它的主要特(te)點[3-4]包括：
（1）網(wang)絡(luo)的(de)自主性。和基本的(de)無(wu)線通(tong)信(xin)網(wang)絡(luo)對比(bi)，無(wu)線網(wang)絡(luo)互聯網(wang)較大的(de)不一樣是能(neng)夠 在無論如(ru)何、一切(qie)地址不用依靠目前的(de)基本網(wang)絡設(she)施就(jiu)能夠 保持通訊。
（2）無(wu)嚴格的(de)控制中心。無(wu)線(xian)網絡互聯(lian)網沒有(you)嚴苛的(de)監測中心，全(quan)部連接點的(de)影響力是(shi)公平的(de)，且每一(yi)連接點都具有(you)單(dan)獨的(de)服務器和路由器作(zuo)用。
（3）動態拓撲。從傳輸層看來，在無線網絡互聯(lian)網中，中移(yi)動連接點能夠 以隨意速率(lv)(lv)和方法(fa)在網(wang)移動，再(zai)加無(wu)線網(wang)絡(luo)上傳設備上傳輸(shu)出功率(lv)(lv)的轉變、無(wu)線信道(dao)(dao)間的互(hu)相干撓(nao)、地(di)貌要素的危害，連接點間根據無(wu)線信道(dao)(dao)產生的網(wang)絡(luo)拓撲結構隨時隨地(di)會變化(hua)很大。
（4）多跳通信。因為無線電話數據信號散(san)播范疇有(you)限(xian)公司，無線網絡互聯網規定多跳通訊。
2 路由協(xie)議設計
2.1 設計概述
開發良(liang)好的(de)(de)路由(you)協(xie)議是建(jian)立無人機(ji)網絡(luo)的(de)(de)首(shou)要問題(ti)，也是研(yan)究(jiu)的(de)(de)熱點(dian)和難點(dian)問題(ti)。依據無人飛機(ji)特性，設計構思(si)迅(xun)速、精確、高(gao)效率、可(ke)擴展性好、自(zi)適(shi)應力強(qiang)的(de)(de)路由(you)器計算(suan)方法，變成(cheng)無人飛機(ji)自(zi)組網尤為(wei)重要的(de)(de)課(ke)題(ti)研(yan)究(jiu)。
無線(xian)自組網的特(te)點(dian)是網絡(luo)自組織、動態(tai)變化的網絡(luo)拓撲、有(you)限(xian)的傳輸帶寬、移動終端的局限(xian)性(xing)、單(dan)向信(xin)道(dao)的存(cun)在和分布式控制等(deng)。設計(ji)構(gou)思高效率、動態(tai)性(xing)的路(lu)由協議變成整體(ti)規劃無線(xian)網絡(luo)自組網的1個挑戰，路由協議務必可以跟上連接點(dian)中移動(dong)所產(chan)生的網絡拓撲結構快速轉變[5]。
目(mu)前(qian)，常(chang)規的(de)無線自(zi)組網路(lu)(lu)(lu)由(you)(you)(you)(you)協議根(gen)據(ju)路(lu)(lu)(lu)由(you)(you)(you)(you)建(jian)立(li)時(shi)機與數據(ju)發送的(de)關系，可(ke)分為主動路(lu)(lu)(lu)由(you)(you)(you)(you)算(suan)法和按需路(lu)(lu)(lu)由(you)(you)(you)(you)算(suan)法。主動路(lu)(lu)(lu)由(you)(you)(you)(you)建(jian)立(li)、維護路(lu)(lu)(lu)由(you)(you)(you)(you)的(de)開銷大，資源要(yao)求高，主要(yao)有目(mu)的(de)排(pai)序的(de)距離矢量路(lu)(lu)(lu)由(you)(you)(you)(you)（DSDV）、簇頭網關交(jiao)換路(lu)由（CGSR）、無線路(lu)由協(xie)議(yi)（WRP）等(deng)；按需路(lu)由在傳輸前需計算路(lu)由，時(shi)延大，主(zhu)要有動(dong)態源路(lu)由（DSR）、需距離矢量路(lu)由（AODV）、基于聯系的路由(you)（ABR）、暫(zan)時排序路由(you)算(suan)法（TORA）等。
目前，無(wu)線(xian)自組網的(de)(de)各(ge)類路(lu)由(you)(you)協議還不成熟，沒有形成相應標準。特別是網絡的(de)(de)網絡環境、拓撲結構(gou)、通訊需求差(cha)別很大，單純采用上述的(de)(de)某種(zhong)路(lu)由(you)(you)協議都不能完全(quan)解決路(lu)由(you)(you)問(wen)題(ti)[6]。因(yin)此，移動(dong)Ad Hoc網(wang)絡中的(de)(de)路(lu)由算法仍是(shi)當前研(yan)究的(de)(de)熱點(dian)和難點(dian)問(wen)題。
本文所設計(ji)的路(lu)由(you)協(xie)議是一種(zhong)表驅動單(dan)播路(lu)由(you)協(xie)議（TDFP）（Table Drive FHR Protocol），每(mei)個節點(dian)(dian)分別(bie)在本地(di)(di)維護(hu)一(yi)個完整(zheng)的路由轉發表。當(dang)有統計數據(ju)必須上傳時，立即依據(ju)目(mu)地(di)(di)連接(jie)點(dian)(dian)詳細地(di)(di)址查表得到(dao)(dao)下一(yi)個跳必須發到(dao)(dao)的連接(jie)點(dian)(dian)詳細地(di)(di)址，并(bing)在每(mei)個正中間連接(jie)點(dian)(dian)多次搜索，最后以最少(shao)的相對(dui)路徑到(dao)(dao)達(da)目(mu)地(di)(di)連接(jie)點(dian)(dian)。
路由協議運行時，預先設置的定時器會(hui)激勵進程每隔一段固定的時間發送一次(ci)廣(guang)播(bo)ribp（route information broadcast packet）數據(ju)包(bao)，內容包(bao)括鄰(lin)節(jie)點(dian)表和本地路(lu)(lu)由(you)轉(zhuan)發表的所(suo)有主(zhu)要信息，而(er)其他(ta)節(jie)點(dian)則根據(ju)此信息來維護本地路(lu)(lu)由(you)表和確定鄰(lin)居(ju)節(jie)點(dian)的狀(zhuang)態。定時器超時后會(hui)啟動ribp報(bao)文(wen)組裝流程，通過填充頭部信息(xi)(xi)、讀取鄰節點表和(he)路由表信息(xi)(xi)生(sheng)成報(bao)文(wen)。報(bao)文(wen)格式(shi)拼(pin)裝定時器請求超時后，啟用(yong)ribp報文格式(shi)拼裝涵數，最(zui)先添充ribp報文格式頭信息(xi)內容，隨(sui)后(hou)先后(hou)載入(ru)系(xi)統(tong)軟件中儲存(cun)的鄰連接(jie)點表信息(xi)內容，事(shi)件先后(hou)載入(ru)系(xi)統(tong)軟件中儲存(cun)的路(lu)由表信息(xi)內容。完成上述(shu)信息(xi)獲取后(hou)，生成ribp報文并將報文轉發(fa)。
