無人機在現(xiàn)代社會中扮演著越來越重要的角色。在軍事應用方面，賦予無人機的功能越來越復雜，單架無人機已很難滿足復雜任務的需要。機構(gòu)多架特性不一樣、作用各不相同的無人飛機協(xié)作實行炮兵、監(jiān)控、多總體目標進攻等每日任務，將是信息化戰(zhàn)爭中無人飛機戰(zhàn)斗的這種關鍵軍事行動方法。此外，它在特殊領域里的應用也是今非昔比。無人飛機相對性許多人機而言，具備構(gòu)造簡易、工程造價便宜、不用傳統(tǒng)上的航空員等很多優(yōu)勢，在高危險因素的地區(qū)（微生物、有機化學乃至核自然環(huán)境下的運用等），也是使許多人機自愧不如。
隨之無人飛機在各應用領域發(fā)展趨勢，在某些繁雜場所單機版運用已不合適，必須有機群組隊和協(xié)作去進行比較繁雜的每日任務。這就要求無人機系統(tǒng)要從目前的單飛單控變?yōu)槎囡w單控或者多飛多控，組成無人機自組網(wǎng)[1-2]。該互聯(lián)網(wǎng)必定是1個交叉性較強的互聯(lián)網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)迅速轉(zhuǎn)變，持續(xù)會有連接點添加或離去互聯(lián)網(wǎng)。無線網(wǎng)絡自組織互聯(lián)網(wǎng)（通稱Ad Hoc互聯(lián)網(wǎng)）是適合創(chuàng)建無人飛機互聯(lián)網(wǎng)的技術性。
1 無人機自組網(wǎng)原理及特點
無人飛機自組織互聯(lián)網(wǎng)也稱無人飛機互聯(lián)網(wǎng)，是由無人飛機當擔網(wǎng)絡節(jié)點構(gòu)成的具備任意性、暫時性和自治性網(wǎng)絡拓撲的動態(tài)性自組織應用系統(tǒng)。
無線網(wǎng)絡支持隨時隨地的通信。1個互聯(lián)網(wǎng)技術就是“不在于任何基礎建設的移動節(jié)點的短時間互聯(lián)”，并允許持續(xù)性創(chuàng)建移動互聯(lián)。
在無線網(wǎng)絡中，每一個移動節(jié)點都可以作為一個路由進行工作。換句話說，中移動連接點的作用不但是發(fā)射點和接受，也具備路由器挑選和存儲轉(zhuǎn)發(fā)的作用。一起，由于無線網(wǎng)絡Ad Hoc互聯(lián)網(wǎng)不用基礎設施建設，因此互聯(lián)網(wǎng)建設的成本費大幅度降低，布網(wǎng)也越來越快速，非常有益于應收緊急事件和減輕網(wǎng)絡熱點地域的通訊工作壓力。
無線網(wǎng)絡是一個多跳網(wǎng)絡，一次通信過程可能需要若干次中繼才能完成，而中繼節(jié)點可以靈活選擇路由，避開干擾嚴重的地區(qū)。另外，無線網(wǎng)絡可以更有效地利用無線資源。當2個客戶間距較近時，能夠 立即通訊。而這樣的通信使用的發(fā)射功率很小，即使在多跳情況下，總的發(fā)射功率也比直接發(fā)射功率小。這由于電磁波的衰減系數(shù)是離散系統(tǒng)的，一起每一客戶的覆蓋面積越來越十分有限公司，頻率的重復使用加倍提升，進而提升了容積。
因為無線網(wǎng)絡自組織互聯(lián)網(wǎng)沒有固定的網(wǎng)絡設施(例如通信基站)，所以它可以在任何時間和任何地址構(gòu)建和應用。它的運作方法沒受固定不動網(wǎng)絡拓撲的限定，因而容許全部連接點全是中移動的。節(jié)點的增加和減少只有在其他節(jié)點的交互作用中才會發(fā)生。
無人機網(wǎng)絡是由移動節(jié)點構(gòu)成的自主系統(tǒng)。它的主要特點[3-4]包括：
（1）網(wǎng)絡的自主性。和基本的無線通信網(wǎng)絡對比，無線網(wǎng)絡互聯(lián)網(wǎng)較大的不一樣是能夠 在無論如何、一切地址不用依靠目前的基本網(wǎng)絡設施就能夠 保持通訊。
（2）無嚴格的控制中心。無線網(wǎng)絡互聯(lián)網(wǎng)沒有嚴苛的監(jiān)測中心，全部連接點的影響力是公平的，且每一連接點都具有單獨的服務器和路由器作用。
（3）動態(tài)拓撲。從傳輸層看來，在無線網(wǎng)絡互聯(lián)網(wǎng)中，中移動連接點能夠 以隨意速率和方法在網(wǎng)移動，再加無線網(wǎng)絡上傳設備上傳輸出功率的轉(zhuǎn)變、無線信道間的互相干撓、地貌要素的危害，連接點間根據(jù)無線信道產(chǎn)生的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)隨時隨地會變化很大。
（4）多跳通信。因為無線電話數(shù)據(jù)信號散播范疇有限公司，無線網(wǎng)絡互聯(lián)網(wǎng)規(guī)定多跳通訊。
2 路由協(xié)議設計
2.1 設計概述
開發(fā)良好的路由協(xié)議是建立無人機網(wǎng)絡的首要問題，也是研究的熱點和難點問題。依據(jù)無人飛機特性，設計構(gòu)思迅速、精確、高效率、可擴展性好、自適應力強的路由器計算方法，變成無人飛機自組網(wǎng)尤為重要的課題研究。
無線自組網(wǎng)的特點是網(wǎng)絡自組織、動態(tài)變化的網(wǎng)絡拓撲、有限的傳輸帶寬、移動終端的局限性、單向信道的存在和分布式控制等。設計構(gòu)思高效率、動態(tài)性的路由協(xié)議變成整體規(guī)劃無線網(wǎng)絡自組網(wǎng)的1個挑戰(zhàn)，路由協(xié)議務必可以跟上連接點中移動所產(chǎn)生的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)快速轉(zhuǎn)變[5]。
目前，常規(guī)的無線自組網(wǎng)路由協(xié)議根據(jù)路由建立時機與數(shù)據(jù)發(fā)送的關系，可分為主動路由算法和按需路由算法。主動路由建立、維護路由的開銷大，資源要求高，主要有目的排序的距離矢量路由（DSDV）、簇頭網(wǎng)關交換路由（CGSR）、無線路由協(xié)議（WRP）等；按需路由在傳輸前需計算路由，時延大，主要有動態(tài)源路由（DSR）、需距離矢量路由（AODV）、基于聯(lián)系的路由（ABR）、暫時排序路由算法（TORA）等。
目前，無線自組網(wǎng)的各類路由協(xié)議還不成熟，沒有形成相應標準。特別是網(wǎng)絡的網(wǎng)絡環(huán)境、拓撲結(jié)構(gòu)、通訊需求差別很大，單純采用上述的某種路由協(xié)議都不能完全解決路由問題[6]。因此，移動Ad Hoc網(wǎng)絡中的路由算法仍是當前研究的熱點和難點問題。
本文所設計的路由協(xié)議是一種表驅(qū)動單播路由協(xié)議（TDFP）（Table Drive FHR Protocol），每個節(jié)點分別在本地維護一個完整的路由轉(zhuǎn)發(fā)表。當有統(tǒng)計數(shù)據(jù)必須上傳時，立即依據(jù)目地連接點詳細地址查表得到下一個跳必須發(fā)到的連接點詳細地址，并在每個正中間連接點多次搜索，最后以最少的相對路徑到達目地連接點。
路由協(xié)議運行時，預先設置的定時器會激勵進程每隔一段固定的時間發(fā)送一次廣播ribp（route information broadcast packet）數(shù)據(jù)包，內(nèi)容包括鄰節(jié)點表和本地路由轉(zhuǎn)發(fā)表的所有主要信息，而其他節(jié)點則根據(jù)此信息來維護本地路由表和確定鄰居節(jié)點的狀態(tài)。定時器超時后會啟動ribp報文組裝流程，通過填充頭部信息、讀取鄰節(jié)點表和路由表信息生成報文。報文格式拼裝定時器請求超時后，啟用ribp報文格式拼裝涵數(shù)，最先添充ribp報文格式頭信息內(nèi)容，隨后先后載入系統(tǒng)軟件中儲存的鄰連接點表信息內(nèi)容，事件先后載入系統(tǒng)軟件中儲存的路由表信息內(nèi)容。完成上述信息獲取后，生成ribp報文并將報文轉(zhuǎn)發(fā)。
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