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《多無人機編隊通信網(wǎng)絡設(shè)計與實現(xiàn)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、天津大學碩士學位論文多無人機編隊通信網(wǎng)絡設(shè)計與實現(xiàn)DesignandimplementationofmultiUAVformationcommunicationnetwork學科專業(yè)：信息與通信工程作者姓名：韓宇指導教師：宗群教授天津大學電氣自動化與信息工程工程學院二零一七年十一月中文摘要無人機經(jīng)過幾十年的發(fā)展，各項技術(shù)已經(jīng)基本成熟，在軍事和民用領(lǐng)域都發(fā)揮了越來越重要的作用，然而隨著軍事裝備的快速發(fā)展，單架無人機執(zhí)行效率往往有限，不能很好的完成復雜作戰(zhàn)任務，于是多無人機集群編隊成為今后無人機領(lǐng)域的一個重要發(fā)展趨勢。在整個編隊系統(tǒng)開發(fā)過程中，構(gòu)建一套強實時、高可靠
2、性的集群編隊通信網(wǎng)絡是協(xié)同作戰(zhàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是無人機協(xié)同編隊作戰(zhàn)的重要研究方向。本文充分調(diào)研了國內(nèi)外研究機構(gòu)在集群編隊和通信網(wǎng)絡的研究現(xiàn)狀，借鑒其設(shè)計思路并結(jié)合實驗室當前需求，提出了多無人機編隊通信網(wǎng)絡總體設(shè)計方案。首先搭建多無人機編隊通信網(wǎng)絡平臺，平臺主要涵蓋無人機系統(tǒng)設(shè)計、無線通信和編隊地面控制站，并對每個部分進行了詳細介紹。然后對無線自組織網(wǎng)絡的關(guān)鍵技術(shù)進行論述，重點對接入控制協(xié)議和路由協(xié)議展開研究，并在Linux操作系統(tǒng)下搭建完成NS3網(wǎng)絡模擬環(huán)境，基于分布式通信網(wǎng)絡框架對自組網(wǎng)通信協(xié)議進行仿真驗證，歸納各通信協(xié)議的優(yōu)缺點和其適用的飛行場景。之后借助多無
3、人機編隊通信網(wǎng)絡平臺進行實際網(wǎng)絡搭建，三架無人機組成協(xié)同編隊，每架無人機均可以與地面站直接通信，同時各無人機之間也可以交互飛行數(shù)據(jù)?；趍avlink協(xié)議和mesh協(xié)議進行通信鏈路設(shè)計，采取協(xié)議嵌套的方式解決協(xié)議兼容問題。設(shè)計搭建圖像傳輸鏈路，采用模擬和數(shù)字兩種方式實現(xiàn)無人機航拍飛行演示。在Linux操作系統(tǒng)下開發(fā)編隊地面站，實現(xiàn)地面操控員對多架無人機的在線觀測和實時控制。最后介紹了無人機常用的飛行模式，并根據(jù)任務需求通過自組網(wǎng)架構(gòu)實現(xiàn)了三架無人機的自主巡航與編隊飛行演示。關(guān)鍵詞：無人機，通信網(wǎng)絡，自組網(wǎng)，接入控制協(xié)議，路由協(xié)議IABSTRACTAfterdec
4、adesofdevelopment,theUAVtechnologyhasbeenbasicallymature,playingamoreandmoreimportantroleinthemilitaryandcivilianareas.However,withtherapiddevelopmentofmilitaryequipment,singlefighteroperationsareoftenlimitedincapacity,andtheformationofmultiUAVclusterbecomesanimportanttrendinthefutur
5、edevelopmentofUAV.Buildingastrongreal-timeandhighreliabilityclusterformationcommunicationnetworkisthekeylinkofcooperativecombat,andisalsoanimportantresearchdirectionofUAVcooperativeformationcombat.Inthispaper,theresearchstatusofclusterformationandnetworkresearchindomesticandforeignre
6、searchinstitutesisfullyinvestigated,andtheoveralldesignschemeofmultiUAVformationcommunicationnetworkisproposedbyreferringtothedesignideasandcombiningwiththecurrentneedsofthelaboratory.Firstly,multiUAVformationcommunicationnetworkplatformisbuilt.Theplatformmainlycoverstheoverallsystem
7、design,wirelesscommunicationandformationgroundcontrolstationofUAV,andeachpartisdescribedindetail.Then,summarizethekeytechnologiesofadhocnetworksandfocusonaccesscontrolprotocolandroutingprotocolresearch.BuildingtheNS3networksimulationenvironmentunderLinuxoperatingsystemandsimulatingth
8、ewirelessadh
