面向无人机中继通信平台的混合网络编码算法

针对现有远距离中继通信系统吞吐率较低的问题,提出了一种面向无人机移动中继平台的混合网络编码算法。该算法综合考虑网络编码策略和空地信道状态,根据用户实时信噪比选择编码方式。根据循环往复式的无人机飞行轨迹和视距信道(LoS)条件,得出远距离用户与无人机中继平台间的信噪比和误码率;引入用户信噪比约束和无人机位置约束,根据无人机与用户间的信噪比和误码率求解出最优通信方式转换时刻;无人机中继平台在转换时刻前后分别采用三时隙网络编码方式和两时隙直传方式进行数据包的接收和发送,从而有效提高中继通信系统整体吞吐率。实验结果表明：当用户间距离为1 600 m、无人机飞行半径为600 m、飞行速度为10 m/s时,混合网络编码算法与传统三时隙移动中继通信算法相比可提升28.42%的系统总吞吐率,并降低17.8%的吞吐率平均变化率,体现出较高的通信效率和系统稳定性,具有良好的应用前景。     

面向FANET的N-UCDS虚拟骨干网构建方法

大规模小型无人机通信网络会出现频繁的链路失效，因此有效的拓扑控制是当前飞行自组网的研究热点。为了符合大规模无人机任务多样性的场景，提出一种随机路径点-飞行信息预测移动模型，无人机节点可以通过邻居节点的飞行信息对链路持续时间进行预测。在此基础上，提出一种新的统一连通支配集（new unifying connected dominating set，N-UCDS）算法，与UCDS算法相比，N-UCDS算法改进了连通支配集成员的选取方式、虚拟骨干网的构建和维护机制、支配因子的计算方法和HELLO报文发送间隔。仿真结果表明，该方法的算法鲁棒性有较大提升，网络构建和维护时间均减少了一个周期，网络生存时间提升了5%，HELLO报文开销随节点最大通信半径的增大而减小。     

基于负载和优先级的MANET优化策略

不确定的移动应用环境导致MANET网络性能失控的关联因素变得复杂,使得设计一个适用的MANET面临着诸多困难。该文针对基于无人机的MANET,探索关键网络参数约束下提升网络性能的优化策略。通过将MA-NET节点的负载和数据包优先级作为权重参数,将优化网络性能的无人机移动问题构造为无人机与MANET节点距离平方的加权和最小化的优化问题,进而提出一种基于负载和优先级加权质心的无人机移动策略。此外,仿真分析了网络负载、数据包优先级对网络性能的影响。研究结果表明:本文提出的无人机移动策略能够有效地提升数据包成功发送率,降低数据包平均时延。     

一种新的量子移动Ad Hoc网络纠缠中继与最优桥接方案

目的将量子通信的保密性与移动Ad Hoc网络的灵活性相结合,研究具有高度信息安全性的移动自组网组网方案。方法基于中间节点的量子纠缠中继模型和量子移动Ad Hoc网络的桥接方案和量子态无线传输的路由机制。结果即使在量子终端之间没有共享EPR纠缠对的情况下,同样可以完成量子态的无线传输,并且其传输时延与链路的无线跳数无关,模型和协议达到了最优。结论量子通信与移动自组网络可以优势互补,所构造的新型网络——量子无线自组网将是未来移动Ad Hoc网络的发展方向。     

基于TD-SCDMA的蜂窝小区两跳结构的覆盖性能研究

如何提高无线移动蜂窝网络的覆盖性能一直以来都是个人移动通信技术中的研究热点之一,随着自组网技术的发展,将蜂窝网络与Ad Hoc自组网相结合的多跳通信技术为此问题提供了新的解决方案.本文在选用TD-SCDMA系统移动终端作中继的基础上,主要对系统单蜂窝小区两跳结构的覆盖性能进行了分析和仿真.结果表明,无论采用何种中继节点选择算法,这种由移动终端作为中继者的单蜂窝小区两跳结构的覆盖性能都明显优于无中继单跳小区的覆盖性能,同时,两跳小区的覆盖性能会受到中继节点选择的影响.     

无线传感器网络三维节点的可行域定位

提出了一种无线传感器网络节点的三维定位方法。该算法首先收集未知节点与锚节点间的通信信息,通过未知节点与比对节点通信向量的比对建立极小可行域,然后用极小可行域质心作为未知节点位置的估计。算法设计简单,不需要额外硬件支持。仿真结果显示,该算法有着较高的定位精度,与APIT-3D算法相比定位精度提高50%以上。     

基于RSSI的加权质心定位算法的实现

提出了一种基于RSSI的加权质心定位算法,即将RSSI方法和质心定位算法相结合,用信标节点对未知节点不同的RSSI值来确定加权因子,以提高质心算法的定位精度.加权质心定位算法计算简单,只需较少的通信开销和较低的实现复杂度,这在能量有限的网络节点中是非常重要的.     

基于深度强化学习的无人机自组网路由算法

针对无人机自组网节点密度大、拓扑变换频繁,导致移动自组网复杂的问题,提出了一种基于深度强化学习(deep-reinforcement learning, DRL)的分布式无人机自组网路由算法。利用DRL感知学习无人机特征,使节点不断与环境交互、探索学习最优行动(路由)策略;通过存储经验知识,维护端到端路由,赋予无人机网络智能化重构和快速修复的能力,从而提高路径的稳定性,降低路由建立和维护开销,增强网络的鲁棒性能。仿真结果表明,提出的算法具有较好的收敛性能;在路由修复时间、端到端时延,以及网络适应性、扩展性方面都优于传统的路由算法。     

基于信道质量和网络寿命的最优中继选择策略

针对中继节点因剩余能量不足而不能长时间协作通信的问题,在HDAF协作系统中,提出了一种基于各中继节点信道状态信息(CSI)和剩余能量信息(REI)联合考虑的多中继集合选择方案.该方案根据节点CSI和REI构造加权函数,通过控制容量增益门限进行多节点选择.仿真结果表明,该方案在满足系统通信前提下,很大程度上提升了系统的网络寿命;与传统基于CSI中继选择方案相比,该方案网络生存时间最高提升约19.8%.     

适用于集群无人机的自组网安全分簇算法

集群无人机自组网的节点数量多、移动速度快,适合采用分簇的网络拓扑结构,而安全的分簇算法是簇结构自组网安全性的重要基础。分析了集群无人机自组网的特点和其对安全分簇算法的需求,提出了一种适用于集群无人机自组网的安全分簇算法,该算法结合使用密码机制和信任机制来保证网络分簇过程中的信息安全并且选出可信度较高的簇首,分析证明了其具有较高的安全性和可行性。     

无人机网络中基于位置预测的最优中继选择

为了解决无人机（UAV, Unmanned Aerial Vehicle）协作通信网络在完成任务时由于高机动性而会影响链路状态的问题,提出了一种基于UAV位置预测的信道中继选择算法。根据卡尔曼算法预测出UAV下一时刻的位置,提前判断链路优劣性,使更换UAV中继节点的时机更为精准。通过UAV源节点到UAV中继节点以及UAV中继节点到UAV目的节点的瞬时信道状态信息（CSI, Channel State Information）选出备选UAV中继节点集合。最优的备选UAV中继节点由贪婪算法计算而得。仿真结果证明了此方法的有效的性,链路中断的概率比随机选择算法降低了10%,且链路更加稳定。     

移动自组网连接概率的仿真分析

连接性是在设计和仿真移动自组网时需确定的重要基础性问题．采用仿真分析的方法对移动自组网的连接概率进行了研究,利用仿真程序得出连接概率与节点发射半径及区域边界范围之间变化的数据,然后进行数据拟合,得到了移动自组网连接概率的公式表达式．     

基于蚁群算法的无人机航路规划

为了提高无人机(UAV)作战任务的成功率，在执行敌方防御区域内攻击任务前必需规划设计出高效的无人机飞行航路，保证无人机能够以最小的被发现概率及可接受的航程到达目标点。针对这一问题，对新近发展的蚁群算法进行了讨论，提出适用于航路规划的优化方法，并对无人机的攻击任务航路进行了仿真计算。仿真结果表明该方法是一种有效的航路规划方法。     

战术无人机群移动自组网的路由性能分析

提出了采用Ad hoc 移动自组网建立战术用无人机群的网络通信以实现战术无人机群的协同与控制,使用参考点组移动模型(RPGM)对战术用无人机群的运动进行仿真,分析了在战术无人机节点运动情况下移动自组网的路由协议性能.结果表明,Ad hoc网络可以有效地实现战术用无人机之间的网络通信问题,其中ADOV路由协议吞吐量大,更能适合网络拓扑的剧烈变化;而DSR则具有路由负载轻的特点,路由协议的性能也随结点移动速度的变化而发生显著改变. 因此为适应无人机群的不同战术任务,应根据战术任务的不同要求来选择不同的路由算法     

基于功率加权的延长网络寿命的机会中继策略

针对采用解码-转发协议的无线协作中继网络,提出了一种基于功率加权的机会中继策略,即根据每个节点的剩余能量设定其功率的权重因子,每个源节点根据加权能量消耗最小准则选择最优的协作中继,并通过单纯型法得到源节点和中继节点之间的最优功率分配,以提高能量利用率和平衡网络中每个节点的能量消耗.仿真结果表明,与其它策略相比,文中策略可以有效延长整个协作中继网络的寿命.     

Probabilistic Analysis on Connectivity for Sensor Grids with Unreliable Nodes

0 IntroductionWireless sensor networks consist of manynodes , each containing application-specificsensors ,a wirelesstransceiver ,anda si mple proces-sor[1-4]. Sensor networks have extensive applica-tions . A large number of research results can beseenin Refs .[5-7] .This paper mainly concerns with sensor net-works that are inherently unreliable. We consider anetwork with mn nodes ,arranged in a grid over asquare region of areaA. This model was presentedin[8 ,9].Each nodeis a sensor ,and can…     

Ad Hoc网络连通度的研究综述

对于Ad Hoc网络的连通度问题,目前的研究主要以概率论方法为理论基础,讨论节点临界的传输范围以及节点的平均度在什么情况下,保持网络的k连通.论文主要对Ad Hoc网络连通度目前的研究进展进行了综述,并对将来的研究方向进行了展望.     

MEMS-Based Low-Cost Flight Control System for Small UAVs

Small unmanned air vehicles （UAVs） can be used for various kinds of surveillance and data collection missions. The UAV flight control system is the key to a successful mission. This paper describes a low-cost micro-electro mechanical system-based flight control system for small UAVs. The integrated hardware flight control system weighs only 24 g. The system includes a highly-integrated wireless transmission link, which is lighter than traditional links. The flight control provides altitude hold control and global positioning system navigation based on gain scheduling proportional-integral-derivative control. Flight tests to survey the grass quality of a large lawn show that the small UAV can fly autonomously according to a series of pre-arranged waypoints with a controlled altitude while the wireless video system transmits images of the surveillance target to a ground control station.     

Viper Jet无人机等离子体流动控制飞行验证

以往的地面风洞实验研究表明等离子体流动控制具有极大的实用价值。为探索等离子体流动控制应用的关键技术,开展了低速无人机等离子体流动控制飞行验证研究。首先,设计了无人机试飞实验系统和试飞方案,据此进行激励特性测试和地面风洞实验,测试了毫秒脉冲等离子体激励的放电特性,在风洞中验证了毫秒脉冲等离子体流动控制对Viper Jet无人机失速分离的控制效果。然后,进行了Viper Jet无人机等离子体流动控制飞行验证,结果表明AC-DBD激励能有效减小飞机起飞与降落滑跑距离。     

控制点布设对无人机遥感精度的影响

无人机遥感以其高精度、高效率、低成本的优势正在被应用于越来越多的领域。与此同时,如何提高无人机遥感的精度正成为关注的热点。以2016年10月在北京市密云区威克铁矿进行的一次无人机飞行为基础,选取了飞行范围内的28个控制点以及90个验证点进行测量;将控制点编号分组,选用不同数量的控制点生成11幅DEM图像。提取出每一幅DEM图像上验证点所在坐标的高程值与实测值进行比较。最后得出结论:控制点对于无人机遥感影像的精度存在影响;但并不是控制点数目越多,精度越高。较好地探究了无人机遥感外业控制点的布设需求。