无人机战术组网的网络体系结构研究

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浅谈无人机的发展现状及发展趋势

浅谈无人机的发展现状及发展趋势研究 【摘要】随着世界科技的进步，计算机技术日新月异，人工智能、云计算已经得以实现，智能化、信息化和自动化的时代已经到来，无人飞机就是新科技下的产儿。无人机能有效的利用人工智能、自动驾驶和信号处理等高精尖核心技术，由于其体积小、航程远及无人驾驶等优势，现在广泛应用到军事领域，用于侦查、干扰，战场目标摧毁等，效果极佳，受到各国军事管理部门的重视。本文就无人机发展的现状及其未来可能出现的发展趋势进行研究，尝试解开无人机的面纱，让更多的人了解无人机。 【关键词】无人机；发展现状；发展趋势；军事领域 随着科技的发展，人们对未知领域的探索也拉开帷幕，面对着高风险、高强度的任务，人们开始利用无人机替代有人飞机来执行，这也是大势所趋，形势所迫。无人飞机其实就是一种由无线电遥控控制的设备，有的是利用预编程序操控，又被人称为遥控驾驶航空器。目前在军事领域发展较为迅速，在一些科技发达的国家已经得到广泛应用。本文对无人机的研究主要是以军用无人机为标本，因为它代表着最先进的无人机发展技术。 1、军用无人机的发展现状分析 对于无人飞机的研究和使用，最早出现在美国，1909年世界上第一架无人机在美国试飞，并取得了不错的成绩。接下来的几年里，英德两国也开始研究无人飞机，并且在1917年先后在此技术研究上取得成功。在无人机问世以来，军事领域显得兴趣盎然，现在对无人机的研究也多数是出于军事使用的目的。在20世纪60年代，无人机已经开始应用到军事领域，在美越战争中，美国就使用了这种无人机来进行军事侦察、空中打击和目标摧毁。但是，最经典的无人机作战运用，属于以色列人。在第四次中东战争中，以色列使用BQM-74C无人机，成功地摧毁了埃及沿运河部署的地空导弹基地。在以色列入侵黎巴嫩时，利用猛犬无人机摧毁了黎巴嫩一些重要的导弹基地。美国在出兵阿富汗和袭击恐怖组织的时候也大量使用了无人飞机，并且在使用中也收到了一定的效果。在20世纪末，很多的国家已经研制出新时代的军用无人机，并且纷纷应用到军事领域，用于战场情报侦察、低空侦察和掩护、战场天气预报、战况评估、电子干扰和对抗、目标定位摧毁等，一定程度上改变了军事战争和军事调动的原始形式。 2、军用无人机的类型研究 随着科学技术的发展，军用无人机的发展日趋成熟，它与有人机相比具有相当大的优势，比如，相对于有人机来说，无人机的操作简单，材料花费较小，关键是可以无飞行员亲自操作，伤亡率低；无人机顾名思义隐蔽性较好，不易暴漏，获取情报的真实度较高，生命力极强；另外，就是无人机的跑距离较短，易于起飞和降落。 就目前对无人机的研究来说，掌握此技术的国家已经有30多个，无人机的类型也有200种以上，军事无人飞机已经广泛应用到军事领域。就现在的军用无人飞机，按照及功能，可以划分为以下几个类型：靶机：主要用于训练飞行员和防空兵及测试其它防空兵器的性能；侦察机：主要用于战场相关情报的搜集和处理；诱饵机：主要是诱使敌雷达，进行空中打击；电子对抗机：主要是对敌机、指挥系统等开展电子干扰和信息侦；攻击机：主要是目标打击和战场摧毁；战斗机：用于空袭或者地面打击；其它无人机：比如激光照射、核幅射的侦察等。 3、军用无人机未来的发展趋势探究 虽然和平与发展是当代社会的主要特征，但是很多的国家在国防建设上并没有放缓脚步，而是在不断的升级军用武器及其它国防基础设施建设。军用飞机有其自身巨大的优势，在各国得到了前所未有的追捧和研究。新时代的战争不再是常规武器之间的较量，而是科学技术

美军又领先,3架F18协同抛洒无人机集群

美军又领先，3架F18协同抛洒无人机集群 美国《60分钟时事》网络直播了美军抛洒无人机集群作战演示，再次引领空中智能机器人发展方向的创新潮流；飞机抛洒、舰船抛洒、车辆抛洒、再小点你也能抛洒。照这样下去用不了多久，无人机圈内同行出门见面不说搞集群，都不好意思和别人打招呼了。 早在2015年6月中旬曾经做过抛洒集群试验，一家美国 F-16战斗机从阿拉斯加的空军基地起飞，并以约692公里/小时的速度发射了“灰山鹑”（Perdix）无人机集群。由于只有易拉罐大小，一架F-16可以携带足足30架“灰山鹑”无人机。截止去年6月，“灰山鹑”已经至少发射了72次。 F-16也曾经进行小型机载诱饵无人机（MALD）试验。不过跟MALD比起来，“灰山鹑”小得多也便宜得多。一枚 ADM-160B MALD诱饵造价高达30万美元，而“灰山鹑”项目2年的研发加上试验的数百架无人机目前投资约为2000万美元。 这一次是里程碑式演示，1月7日，三架美国海军F/A-18F“超级大黄蜂”战斗机从加州的海军“中国湖靶场”上空呼啸而过，每架战机携带有一具副油箱和两具圆柱形容器。当战机以接近音速通过任务点时，圆柱形容器开始抛洒微小的黑色包装箱。小黑点密密麻麻，每个包装箱尾部闪烁着点点亮光，是

白色的减速伞。当包装箱下落到一定高度后通过减速伞稳定姿态，然后包装箱打开，从中脱出微型集群专用无人机。仔细观察会发现这些F/A-18F“超级大黄蜂”战斗机正在不停地抛洒微型无人机，仔细看可见一些白点，这是无人机包装箱向后拉出的减速伞。 现场的美国国防部战略能力办公室主任、物理学家威廉·罗伯尔介绍，这三架有人驾驶的F/A-18F战斗机共投放了104架微型无人机。空中的包装箱很快蜕变成微型无人机 这次演示是“珀耳狄克斯”（Perdix）项目的一部分。珀耳狄克斯是希腊神话中的一个角色，它后来被雅典娜变成了一只鸟，美国人以其命名了自己的新型微型无人机。在此次演示之前，“珀耳狄克斯”微型无人机已经进行了数百次的飞行，其中70余次是从战斗机上发射出来的。此外，这种微型无人机也可以用手从地面投掷发射，也可以使用弹弓弹射。而多次试飞已经证明了这种微型无人机的集群战术能力。 威廉·罗伯尔和“珀耳狄克斯”（Perdix）微型无人机，他对该项目非常自信，认为无人机集群技术将改变一切( 包括颠覆大疆)。 这种“珀耳狄克斯”无人机是3D打印出来的微型无人机，成本非常低廉。其机翼宽度仅约1英寸(约合2.54厘米)，重约1磅(约合453.6克)。如此微小而轻盈的体型可以集成到作战飞机都装备有的红外干扰弹发射器中进行发射。它们脱离发

物联网体系结构练习题范文

物联网体系结构练 习题

物联网体系结构练习题 一、填空题 1．RFID技术、传感器技术和嵌入式智能技术、纳米技术是物联网的基础性技术。 2.物联网公共服务则是面向公众的普遍需求由跨行业的企业主体提供的综合性服务。如智能家居等。 3. 8月7日，温家宝考察中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心。强调“在传感网发展中，要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术，把传感系统和3G中的TD技术结合起来”。 4.在云计算平台中，PaaS平台即服务。 5.云计算平台是负责对物联网收集到的信息进行处理、管理、决策的后台计算处理平台。 6.RFID卡的读取方式是无线通信。 7.ZigBee MAC层负责设备间无线数据链路的建立、维护和结束。 8.光敏传感器接受光信息，并转化为电信号。 9.ZigBee物理层是协议的最底层，承付着和外界直接作用的任务。 10.物联网的概念最早是美国提出来的 11.力敏传感器接受力信息，并转化为电信号。 12.三层结构类型的物联网包括感知层、网络层和应用层。 13.在云计算平台中，IaaS基础设施即服务。 14.第三次信息技术革命指的是物联网。

15.物联网的核心是应用。 16.物联网行业服务一般是面向行业自身特有的需求由行业系统内企业提供的服务。如智能交通，智能环境等。 17.物联网感知层的作用是感知和采集信息。 18.在云计算平台中，SaaS软件即服务。 19.感知中国中心设在无锡. 二、判断题 1.在云存储中每个存储节点与控制节点不多于两片网卡。（ X ） 2、物联网当前的传感技术主要是RFID。植入这个芯片的产品，是能够被任何人进行感知的。（ X ） 3.能源需求侧物联网不能使用户经过无线网络对家庭白色家电及能源消耗进行监控。（ X ） 4.物联网网络层主要从业方向包括RFID、传感器和全球定位系统芯片。（ X ） 5、感知层是物联网获识别物体采集信息的来源其主要功能是识别物体采集信息。（√） 6.物联网的建设必须进行标准化建设。（√） 7.物联网应用市场能够不需要集聚社会信息资源市场与政府统筹规划的支撑。（ X ） 8.网络层的任务是接收网络层的数据进行传输。（ X ） 9.UDP提供面向连接的可靠地通信协议。（ X ） 10.多智能体系统使基于体域网的智慧医疗系统具有分布式处理能

总结报告—《无人机在交通领域的应用》

无人机在交通领域的应用 一、无人机简介 无人驾驶飞机（英文缩写:Unmanned Aerial Vehicle）是一种以无线电遥控或由自身程序控制为主的不载人飞机。它的研制成功和战场运用，揭开了以远距离攻击型智能化武器、信息化武器为主导的“非接触性战争”的新篇章。 与载人飞机相比，它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点，备受世界各国军队的青睐。在几场局部战争中，无人驾驶飞机以其准确、高效和灵便的侦察、干扰、欺骗、搜索、校射及在非正规条件下作战等多种作战能力，发挥着显著的作用，并引发了层出不穷的军事学术、装备技术等相关问题的研究。它将与孕育中的武库舰、无人驾驶坦克、机器人士兵、计算机病毒武器、天基武器、激光武器等一道，成为21世纪陆战、海战、空战、天战舞台上的重要角色，对未来的军事斗争造成较为深远的影响。 一些专家预言：“未来的空战，将是具有隐身特性的无人驾驶飞行器与防空武器之间的作战。”但是，由于无人驾驶飞机还是军事研究领域的新生事物，实战经验少，各项技术不够完善，使其作战应用还只局限于高空电子及照相侦察等有限技术，并未完全发挥出应有的巨大战场影响力和战斗力。因此，世界各主要军事国家都在加紧进行无人驾驶飞机的研制工作。根据实战的检验和未来作战的需要，无人驾驶飞机将在更多方面得到更快的发展。 二、无人机的优势 1.更强的机动性——近代，战斗机内人体忍耐力会限制军队在快速行动期间利用飞机集中人员的数量，而无人战斗机消除了这一瓶颈，从而使得机动性大幅提高。 2.重量更小——重量可以影响很多方面，如续航时间、加速、有效载荷等。毕竟驾驶舱内的一两名飞行员及所有物品会有很大的重量。 3.更好的空气动力——不需要驾驶舱顶蓬。 4.环境感知——利用无人战斗机能够在地面上构建虚拟座舱，这比飞机上安装任何装置都有效。而且，对于执行制空任务而言，环境感知是很重要的，而空空作战并不需要在实际飞机上进行侦察。 5.不会让相关人员疲劳——地面飞行员可以控制他们的无人战斗机，执行任务时更舒适，更灵活。 6.耗资更低——飞行部队耗资更低。所有的人机互动装置、生命维持、弹射座椅等会需要很多资金，但如果是无人战斗机，就仅需要人机交互装置，而且许多无人机可以共用一个，更低价，无需承受所有的压力。相关人员只需与无人战斗机进行通信，而且飞机中已经有一些通信方式，所以不会有大的变化。 7.让飞行员远离危险——无人战斗机能够挽救飞行员的生命。训练飞行员的成本很高，而且很难迅速进行替换。 8.无人战斗机能够开展远程超视距外空对空攻击以及视距内近程作战，而且无人战斗机成本低、数量与质量相当并且有可能用于与敌军同归于尽的战术中。 a)无人机参与城市交通管理，以航联网为平台，其有以下优势： 居高临下一一无人机可以鸟瞰地面车流实况，有利于交管部门掌握全局，通盘指挥和正确疏导。与载人通用飞机、载人直升机相比，无人机可以飞得更低，更接近肇事车辆和人员，观察得更加清楚。 大范围一与出动多辆警车执行任务相比较，无人机可以低空飞行、路径短、速度快、变换视角灵活、活动范围大，有利于交通管理部门快速、高效地控制局面。 长留空一一与载人通用飞机、载人直升机相比，无人机的留空时间长，可以进行长时间的城市交通巡逻飞行，这对锁定目标区域时无人机承担长时间的搜寻任务非常适合。

基于NS2的无线自组网路由协议的研究与仿真毕业论文

湖南城市学院本科毕业设计（论文）诚信声明 本人郑重声明：所呈交的本科毕业设计（论文），是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 本科毕业设计（论文）作者签名： 二○一○年五月二十日

目录 摘要....................................................................................................................................... I 关键词....................................................................................................................................... I Abstract .................................................................................................................................... II Key words ................................................................................................................................ II 1 绪论 (1) 1.1 课题研究的背景 (1) 1.2 国内外研究现状 (1) 1.3 本课题研的研究内容和方法 (2) 2 无线自组网 (2) 2.1 无线自组网的产生和发展 (2) 2.2 无线自组网的特征 (3) 2.3 无线自组网应用领域 (3) 2.4 无线自组网体系结构 (4) 3 网络模拟器NS2 (5) 3.1 NS2简介 (5) 3.2 NS2组成部分 (7) 3.3 NS2模拟基本流程 (8) 4 无线自组网路由协议 (9) 4.1 无线自组网与传统移动通信网络的区别 (9) 4.2 无线自组网路由协议分类 (9) 4.3 几种典型的无线自组网路由协议 (10) 4.3.1 目的序列距离矢量路由协议DSDV (10) 4.3.2 按需平面距离矢量路由协议AODV (10) 4.3.3 动态源路由协议DSR (11) 4.3.4 临时排序路由算法TORA (11) 4.4 路由协议性能评标准 (12)

浅谈无人机集群组网通信技术

2019年第7期信息通信2019 (总第199期)INFORMATION&COMMUNICATIONS(Sum.No199) 浅谈无人机集群组网通信技术 吴超宇'，王明珠张旭东S尹航' (1移动通信国家工程研究中心，广东广州510310；2北京航空工程技术研究中心,北京,100076)摘要：无人机集群通信技术是无人机集群组网的关键技术之一。本文首先介绍无人机技术发展是从军事需求逐步应用到各行各业。随着对无人机作业自主性、智能化、多任务等方面要求的提高，无人机从单机作业发展到机群组网，组网通信也遇到了数据传输量剧增、静态的频谱分配效率不高、机群系统性能下降等问题。根据无人机集群作业需求，提出星型组网、网状自组网和分层混合组网等通信组网模式，并根据无人机集群组网的特点提出认知无人机通信技术、大规模高动态无人机组网路由技术、物理层安全传输技术、能量有效通信技术等关键技术，对无人机集群通信的频谱资源分配、供能受限、物理层通信安全等关键问题给出了可行的解决方法，并对无人机集群通信未来发展趋势做了介绍。 关键词:组网模式;认知通信;能量有效;发展趋势 中图分类号:TN924+.2 文献标识码:A文章编号：1673-1131(2019)07-0128-03 0引言 无人机技术的发展是以军事应用为主要驱动力，最初是作为靶机进行军事训练和试验验证使用，随着无人机技术的发展，逐步应用于情报侦察、通信中继、目标搜索与跟踪和对地攻击等各种作战任务中，并发挥重大作用叫民用无人机得益于军事应用技术发展，广泛应用于抗震救灾、岛礁测绘、极地科考、精准农田管理叭快递物流、城市规划与市政管理等,在国民生产生活中发挥越来越重要的作用。 1无人机集群国内外发展情况 无人机最初主要作为靶机应用，随着无人机应用对自主性、智能化、多任务等方面的要求越来越高，无人机单机作业效能和智能水平已逐渐无法满足任务应用需求叫单机飞行,有限的能量供给限制了飞行距离、作业范围，同时容易遭受各种网络攻击，通信可靠性不高。在此背景下，将多架无人机组成无人机集群通信网络可有效提高无人机通信的可靠性，是未来无人机通信的发展方向。无人机集群主要是依赖于先进开放的通信网络5,无人机之间具备协同交互能力，整个系统呈现群体智能性，单节点具备可替代性叫采用无人机集群技术，可以快速有效的完成任务，同时整个系统具备较强的抗毁性、功能分布化等优势。 尽管无人机集群组网通信具有很大的发展潜力，但也存在着一些关键的具有挑战性的问题。无人机集群组网通信有效解决传统的蜂窝无线网络覆盖不足的问题，但是组网模式需要根据具体环境和作业条件进行选择；无人机集群组网通信作业时，数据传输量剧增，静态的频谱分配效率不高，导致机群系统性能下降;在为了保证通信安全的条件下，一味增加发射功率可获得一定的通信可靠性，但是窃听者也会获得高质量的窃听信号，会降低通信的安全性；此外，机型多样化小型化的趋势下，本身能量受限的无人机将会受到更严峻的供能续航的挑战，对多样化任务长时间作业产生重要影响。以上存在的组网、频谱分配、通信安全及能量供给等，都是值得深入研究的问题。 2无人机集群组网通信技术 无人机集群组网通信是实现无人机集群间实时信息传输的通信手段，特殊的应用环境要求通信网络必须保证稳定可 靠的信息交互，减少通信的延迟，保证信息交互的实时性［6］。无人机集群在执行任务时，单机节点受到破坏，退出机群，使得无人机集群自组网网络架构和拓扑发生变化，无人机集群自组网在满足机群间正常通信需求的同时，还要完成无人机集群网络的动态重构。在某些关键操作上，无人机集群通信网络还必须保证地面操作员能够对无人机任务进行授权和确认。 2.1无人机集群通信需求分析 无人机集群在执行任务时，需要满足无人机实时跟踪定位、遥控遥测、实时任务规划与协调和任务信息传输等功能,所有这些功能都需要稳定、可靠的通信网络。 (1)实时跟踪定位:对无人机实时连续的位置测量。 (2)遥控遥测:对无人机飞行状态和设备状态参数的控制及测量。 (3)实时任务规划与协调:无人机需要根据任务规划和变动，实时进行任务规划信息传输,以及进行无人机间实时任务协同通信。 (4)任务信息传输:无人机任务载荷传感器信息的传输。 2.2无人机集群通信组网模式 无人机的通信方案，由单机控制的点对点地空通信方案,发展到一站多机的点对多点的地空通信组网方案，再到满足无人机集群节点间各种任务信息协同协调自组网宽带通信组网方案。无人机集群组网通信主要有以下三种组网模式。 (1)星型组网 星型组网是以地面中心站为中心基站，空中无人机通信终端为节点，所有节点直接链接到地面中心站，实现地面中心站与所有网络节点间直通；无人机间以地面站为中心进行交互通信。当无人机集群组网节点数目相对较少、无人机执行任务作业的覆盖区域较小，且无人机任务作业相对简单时，星型组网模式比较合适。星型网络结构比较稳定，釆用较简单的路由算法，且规模较小，信息传输的时延小，能够节省网络信道资源，降低能源消耗。 (2)网状自组网 无人机集群网状自组网以地面控制站和空中无人机节点组成，所有节点设备功能相同，都具备终端节点和路由功能。空中无人机节点不能一跳连接到地面中心站时，通过多跳路由到中心站，实现全网所有节点的互联互通。当作战任务较为复杂，无人机集群规模比较大,网络拓扑多变，任务复杂，机间协调通信频繁、作业半径大，自主协同完成任务为主时，适合釆用网状自组网。由于无人机集群网络较复杂，节点间相互通信较为频繁,路由时延要求很小,在远距离节点间进行通 128

物联网体系结构基础研究范本

物联网体系结构基 础研究

二、预期目标 3.1总体目标 面向生态保护、节能减排、现代服务等领域重大需求，以解决物联网应用领域共性问题为目标，围绕物联网体系结构和关键技术中的基础科学问题开展研究，运用系统科学的理论，探索物联网的基本规律，建立物联网体系结构模型、子网互连模型，提出物联网网络融合与自治机理，提供网络度量与评测的方法，解决局部动态自治和高效网络融合中面临的大规模异质网元的互连互通问题；建立对物联网感知信息进行融合计算的模型和方法，提出网元之间信息交互中信息表示、效能平衡和权限保护的机理与方法，解决不确定性感知信息的整合适配问题；提出系统环境动态问题域建模、软件平台对环境信息的自动获取和理解、自适应求解的方法，形成动态环境中服务提供机理，解决动态系统环境中的服务适应适用问题。 本项目将在大规模异质网元数据交换、不确定信息整合以及动态系统环境服务提供等方面取得原创性理论成果和关键技术突破，并在林区生态保护领域进行大规模的试验和验证；形成一批有自主知识产权的成果，为大规模、实用的物联网设计和高效运行提供理论指导，推动中国在物联网领域的跨越式发展，使中国该领域研究达到国际先进水平。 3.2三年预期目标

本项目的三年预期目标分四个方面： (1) 基础理论方面 在物联网系统模型、设计原理和实现机理的基础研究上取得突破，创立物联网体系架构模型、异构网络互连模型、性能评价体系与度量模型、信息表示模型、服务模型，形成物联网网络融合与自治机理、数据交换机理、隐私保护机理、服务提供机理，建立信息融合计算理论、服务提供理论，指导大规模异质网元的高效互连、不确定信息的有效利用、动态系统环境的服务提供等关键问题的解决。 (2) 关键技术方面 在非IP数据交换技术、异构网络融合技术、自治区域动态管理等方面取得突破, 为物联网中大规模异质网元的数据交换提供技术支撑；在信息融合计算技术、隐私确保的安全计算技术等方面取得突破，为物联网内不确定信息整合提供技术支撑；在环境适变的软件设计技术、服务动态构建技术等方面取得突破，为物联网服务提供技术支撑。 (3) 验证平台和示范应用方面 研制物联网综合验证平台实现对物联网体系结构、设计原理、关键技术的验证，提供物联网系统环境的性能检测及诊断工具；突破林区生态保护示范应用中的技术难题，建立一套林区生态保护物联网示范应用系统和碳平衡监测应用示范。

一种采用Ad Hoc技术的无人机自组网系统模型

一种采用Ad Hoc技术的无人机自组网系统模型 摘要:简述Ad Hoc的概念,提出了一种采用Ad Hoc技术的无人机自组网系统模型,并介绍其组成原理、工作方式、应用特点。分析了无人机自组网系统模型的几个技术难点并提出了相应解决方案。最后介绍了欧美国家无人机自组网的发展情况。 关键词:Ad Hoc 无人机自组网路由协议 1 引言 无人机在现代战争中的作用越来越重要,无人机具有体积小、机动性强、成本低等优点,已经广泛的应用于战场侦察、地形勘探等领域。当一组无人机群实现自组网,其战斗力将有质的飞跃,本文介绍一种采用Ad Hoc技术来实现无人机的组网的实现模型,是目前该领域热点技术之一。 2 Ad Hoc网络介绍 Ad Hoc网络是一种多跳的、无中心的、自组织无线网络, 又称为多跳网(multi- hop network) 、无基础设施网( Infrastructurelessnetwork) 或自组织网( self- organizing network) [1]。整个网络没有固定的基础设施, 每个节点都是移动的, 并且都能以任意方式动态地保持与其它节点的联系。在这种网络中, 由于终端无线覆盖取值范围的有限性, 两个无法直接进行通信的用户终端可以借助其它节点进行分组转发。每一个节点同时是一个路由器, 它们能完成发现并且维持到其它节点路由[2]。 无线Ad Hoc网络在很多方面区别于其他通信网络[3],表现在: ①移动自组织。除了网络节点外没有固定的基础设施, 每个节点都具有路由功能, 支持随时随地通信, 能自发组建移动网络; ②动态拓扑。节点可以自由的加入或者离开ad hoc 网络, 这导致网络拓扑结构频繁变化; ③无线多跳通信。由于无线信号的衰减特性, 无线通信范围外的通信需要由中间节点( 普通节点)完成路由转发功能; ④完全分布式。Ad Hoc网络是由对等节点构成的网络, 不存在中心控制, 管理和组网都非常简单灵活; ⑤严格的资源限制。有限的带宽和能源是所有无线网络的普遍特征,但由于无线Ad Hoc网络没有基站的支持, 依靠有限的能量提供路由转发功能。 3 无人机自组网系统模型

无线自组网设计思路

无线自组网设计思路 1．无线自组网的协议栈描述 根据Ad hoc网络的特征，参考OSI（Open System Interconnect）的经典七层协议模型及TCP/IP的体系结构，一般将Ad hoc网络的协议栈划分为5层，即物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。各层的功能可描述如下： 1.1物理层 物理层的功能包括信道的区分和选择、无线信号的检测和调制/解调等。由于多径传播带来的多径衰落、码间干扰，以及无线传输的空间广播特性带来的节点间的相互干扰，使得Ad hoc网络传输链路的带宽容量很低。因此，物理层的设计目标是以相对低的能量消耗，获得较大的链路容量。为了实现这样的目标，需要采用先进的调制/解调、信道编码、多天线、自适应功率控制、干扰抵消以及速率控制等技术。 1.2数据链路层 MAC子层控制着移动节点对于共享无线信道的访问，它包括两方面功能，一是信道的划分，即如何把频谱划分为不同的信道；二是信道分配，即如何把信道分配给不同的节点。信道划分的方法包括频分、时分、码分或这些方法的组合。在Ad hoc网络中，为了克服无线网络中的隐藏终端和暴露终端的问题，通常采用的信道接入机制包括了随机竞争机制、轮询机制、动态调度机制等。 LLC子层负责向网络提供统一的服务，屏蔽底层不同的MAC方法。具体包括数据流的复用、数据帧的检测、分组的转发/确认、优先级排队、差错控制和流量控制等。 1.3网络层 网络层需要完成邻居发现、分组路由、拥塞控制和网络互连的功能。邻居发现主要用于收集网络拓扑信息。路由协议的作用是发现和维护去往目的节点的路由，将网络层分组从源节点发送到目的节点以实现节点之间的通信。路由协议包括单播路由和多播路由协议，此外还可以采用虚电路方式来支持实时分组的传输。

无人机通信链路组网方案设计

本科毕业论文题目：中小型固定翼无人机组网通信链路方案设计 学员姓名：易骁迪学号：仿真工程 培养类型：合训类专业：200909012035 所属学院：指挥军官基础教育学院年级：2008级 指导教员：张代兵职称：副研究员 所属单位：机电工程与自动化学院自动化研究所 国防科学技术大学训练部制

目录 目录 ...................................................................................................................... I 摘要 . (i) ABSTRACT .............................................................................................................. i i 第一章绪论. (1) 1.1课题研究背景 (1) 1.2国内外研究进展 (2) 1.2.1国外无人机系统通信组网发展情况 (2) 1.2.2无人机组网通信技术现状 (4) 1.3研究内容与组织结构 (6) 第二章无人机通信组网关键技术 (8) 2.1 无人机通信系统简介 (8) 2.2无人机MANET无线自组网技术 (9) 2.2.1 无人机MANET网的特点 (9) 2.2.3 无人机MANET网络的典型应用 (11) 2.3基于MANET自组网的路由协议简介和分析 (12) 2.3.1无线自组网路由协议 (12) 2.3.2无线自组网路由协议的分类 (13) 2.3.3几种自组网路由协议的简介 (16) 2.3.4性能比较 (19) 2.4 本章小结 (22) 第三章无人机通信组网方案设计 (23) 3.1各种条件下的无人机组网需求分析 (23) 3.1.1 战场无人机网络模型 (23) 3.1.2各种条件下对无人机组网的要求 (24) 3.2 IP920电台简介 (25) 3.1.1IP920电台的性能指标 (25) 3.1.2IP920电台工作模式和网络拓扑简介 (28)

无人机作战使用的局限

无人机作战使用的局限 无人机使用的现况 从无人机的发展历史上可以说无人机是从导弹的制导系统和靶机的气动外形合并而来的。一般认为最早的现代定义上的无人机出现在二战之后，最开始便以侦察监视为任务。在经过半个世纪的发展后无人机越来越受到各个军事强国的注意，其执行的任务虽然越来越多样化，但是仍以战场支援任务为主。 无人机发展的困境 无人的发展呈现一派欣欣向荣，困境又在哪呢？ 实际上无人机的分类参照有人机后分为作战飞机和支援作战飞机，全球所有现役的无人机都是支援作战飞机，执行诸如侦察监视、干扰、靶机等任务。而作战飞机仍是清一色的有人机。大家都熟知的捕食者无人机以及哈比无人机，实际上并不能算作是无人作战飞机，先说说后者从比较规范的定义上无人机只是一种作战平台而不是武器本身，而捕食者只不过是美军探索无人作战飞机之路上的一块踏脚石，其的设计初衷只是一种提供战术侦察监视情报的无人机，即使是经过了改装和再设计后分别产生了捕食者改型和收割者也对攻击能力的实现有眼高手低之感。例如捕食者有名的几次战例都不是出动攻击任务是完成的，实际上美军从未给无

人机部队下达过攻击任务。 无人机发展的无奈 无人机作为一种新生的事物从不同程度上会受到原有事物的影响，在一些一线指战员及军事理论研究者眼中无人机只是有人机的补充，就是把有人机的驾驶员从飞机上挪下来。这种错误的认知是造成了无人机发展的困境的原因之一。 同时无人机的技战术指标达不到无人机的水平，技术上的制约也是无人机发展受制的一项重要原因。 无人作战飞机的实现要解决的主要难题包括了三个方面：计算机智能、气动外形、控制站的新定位 首先是计算机智能，在有人机上有人，在现役无人机上则交给地面控制站的人机，但是无人作战飞机面对的是瞬息万变的作战第一线，机上无人而靠数据链传输就等于把无人机当作遥控飞机。 其次是气动外形，作战飞机会进行各种大强度的机动飞行，气动外形的设计尤为重要。 最后是控制站的新定位，对于无人作战飞机的控制站要大幅度的削弱其的摇控能力减轻数据链路的负担，从原来的总司令变为协调员。类似于机场的塔台如美军最新研制的舰载无人机控制机柜。

物联网体系架构知识总结.pdf

物联网体系架构知识总结 最初的物联网概念，国内普遍认为的是MIT Auto-ID中心Ashton教授1999年在研究RFID时最早提出来的，当时还被称之为传感网，其定义是：通过射频识别（RFID）、红外线感应、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按照约定的协议，任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。 在2005年国际电信联盟（ITU）发布的同名报告中，物联网的定义发生了变化，覆盖范围有了较大的拓展，不再只是指基于RFID技术的物联网，提出任何时刻、任何地点、任何物体之间的互联，无所不在的网络和无所不在计算的发展愿景，初RFID技术外、传感器技术、纳米技术、智能终端等技术到今天也得到了更加广泛的应用。 在我国，物联网的概念经过政府与企业的大力扶持已经深入人心。现在的物联网已经被贴上了“中国式”的标签，其含义为：物联网是将无处不在的末端设备和设施，包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等，和“外在使能”的，如贴上RFID的各种资产、携带无线终端的个人与车辆的等等的“智能化物件或动物”或“智能尘埃”，通过各种无线和有限的长距离和短距离通讯网络实现互联互通（M2M）、应用大集成、以及基于计算机的SaaS营运等模式，在内网、专网、互联网的环境下，采用时适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持等管理和服务功能，实现对“万物”的高效、节能、安全、环保的“管、控、营”一体化。 物联网体系

无人机集群技术综述及发展应用

无人机集群技术综述及发展应用 摘要：无人机集群技术作为智能无人机领域的重要发展方向，可有效解决单机作业的不足，并能够适应日益复杂的无人机作业环境。本文从理论层面介绍了无人机集群的概念及发展现状，从智能算法、环境感知、任务规划、路径规划和自主避障等方面详细阐释了无人机集群的关键技术，并提出其面临的技术挑战，对未来发展方向做出一定判断。 关键词：无人机集群；智能算法；环境感知；任务规划；发展趋势 引言 无人机作为一种可通过自主控制或远程控制实现平稳飞行，并执行特定任务的无人驾驶飞行器，是目前广泛应用于军用和民用领域的空中机器人系统[ 1] 。以往传统的无人机作业，通常是指单机作业，而由于使用环境的日益复杂化，作战任务或特定用途的日益多样化，单机作业巳无法更好地满足使用方的需求，因此多机协同作业的科技理念应运而生，为实现多机协同而得以快速发展的智能集群技术也得到了科研工作者的重视。本文将从无人机集群技术的原理概述和国内外研究现状出发，

解析智能集群的关键技术和相关算法，并阐述其面临的技术挑战和 未来的发展应用。 l 无人机集群技术概述及发展现状 “ 集群”的概念最初起源于对生物学的研究，即对蚂蚁、蜜蜂等群居生活的昆虫集群性行为的探究。群居昆虫具有高度结构化的社会组织特性，通过其独特的信息交互方法实现信息的传递，并表现出集群化智能行为，使其可很好地完成远超个体能力的复杂工作任务。这种生物学行为给予科研工作者很大的启发，随之出现了集群智能方法，通过个体之间的协同工作来实现整体的复杂任务的顺利执行，在提高任务执行力的同时提高了算法的鲁棒性和计算能力。在此，给出集群的概念：集群是指拥有共同工作目标的多个实体构成的群组，集群会基于任务需求协调不同实体的行为，这些行为会根据不同个体的特定任务，随环境变化而进行动态调整 [ 2] 。 无人机的集群即借鉴了源自生物学研究的“集群”概念， 是指具备有限或完全自主能力的多架无人机，在有限的集中控制指令的条件下，通过相互之间的信息交互和协同工作，完成预期的 超越单机作业的复杂任务。集群技术使得无人机群中的单一个体都具备自主飞向任务区域且避免相互碰撞的能力，并且可以自动 处理个体任务，结合了人工智能、自主避障、路径

《无人机在交通领域的应用》

无人机在交通领域的应用 无人机简介 无人驾驶飞机（英文缩写:Unmanned Aerial Vehicle）是一种以无线电遥控或由自身程序控制为主的不载人飞机。它的研制成功和战场运用，揭开了以远距离攻击型智能化武器、信息化武器为主导的“非接触性战争”的新篇章。 与载人飞机相比，它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点，备受世界各国军队的青睐。在几场局部战争中，无人驾驶飞机以其准确、高效和灵便的侦察、干扰、欺骗、搜索、校射及在非正规条件下作战等多种作战能力，发挥着显著的作用，并引发了层出不穷的军事学术、装备技术等相关问题的研究。它将与孕育中的武库舰、无人驾驶坦克、机器人士兵、计算机病毒武器、天基武器、激光武器等一道，成为21世纪陆战、海战、空战、天战舞台上的重要角色，对未来的军事斗争造成较为深远的影响。一些专家预言：“未来的空战，将是具有隐身特性的无人驾驶飞行器与防空武器之间的作战。”但是，由于无人驾驶飞机还是军事研究领域的新生事物，实战经验少，各项技术不够完善，使其作战应用还只局限于高空电子及照相侦察等有限技术，并未完全发挥出应有的巨大战场影响力和战斗力。因此，世界各主要军事国家都在加紧进行无人驾驶飞机的研制工作。根据实战的检验和未来作战的需要，无人驾驶飞机将在更多方面得到更快的发展。 无人机的优势 更强的机动性——近代，战斗机内人体忍耐力会限制军队在快速行动期间利用飞机集中人员的数量，而无人战斗机消除了这一瓶颈，从而使得机动性大幅提高。 重量更小——重量可以影响很多方面，如续航时间、加速、有效载荷等。毕竟驾驶舱内的一两名飞行员及所有物品会有很大的重量。 更好的空气动力——不需要驾驶舱顶蓬。 环境感知——利用无人战斗机能够在地面上构建虚拟座舱，这比飞机上安装任何装置都有效。而且，对于执行制空任务而言，环境感知是很重要的，而空空作战并不需要在实际飞机上进行侦察。 不会让相关人员疲劳——地面飞行员可以控制他们的无人战斗机，执行任务时更舒适，更灵活。 耗资更低——飞行部队耗资更低。所有的人机互动装置、生命维持、弹射座椅等会需要很多资金，但如果是无人战斗机，就仅需要人机交互装置，而且许多无人机可以共用一个，更低价，无需承受所有的压力。相关人员只需与无人战斗机进行通信，而且飞机中已经有一些通信方式，所以不会有大的变化。 让飞行员远离危险——无人战斗机能够挽救飞行员的生命。训练飞行员的成本很高，而且很难迅速进行替换。 无人战斗机能够开展远程超视距外空对空攻击以及视距内近程作战，而且无人战斗机成本低、数量与质量相当并且有可能用于与敌军同归于尽的战术中。 无人机参与城市交通管理，以航联网为平台，其有以下优势： 居高临下一一无人机可以鸟瞰地面车流实况，有利于交管部门掌握全局，通盘指挥和正确疏导。与载人通用飞机、载人直升机相比，无人机可以飞得更低，更接近肇事车辆和人员，观察得更加清楚。 大范围一与出动多辆警车执行任务相比较，无人机可以低空飞行、路径短、速度快、变换视角灵活、活动范围大，有利于交通管理部门快速、高效地控制局面。 长留空一一与载人通用飞机、载人直升机相比，无人机的留空时间长，可以进行长时间的城

基于无线自组网的电力系统通信关键技术研究

基于无线自组网的电力系统通信关键技术研究 发表时间：2019-03-27T16:11:08.980Z 来源：《电力设备》2018年第29期作者：李维维宋小强 [导读] 摘要：随着无线通信技术、嵌入式计算技术和计算网络的飞速发展和日益成熟，PDA、笔记本电脑、手持电话等移动通讯设备迅速普及，移动Ad Hoc网络（以下简记MANET）引起了研究人员的极大重视。 （国网江西省电力有限公司峡江县供电分公司江西吉安 331409） 摘要：随着无线通信技术、嵌入式计算技术和计算网络的飞速发展和日益成熟，PDA、笔记本电脑、手持电话等移动通讯设备迅速普及，移动Ad Hoc网络（以下简记MANET）引起了研究人员的极大重视。MANET是移动服务器和客户机的集合，它不需要基站的支持。基于MANET的数据管理与处理技术可以使得人们在任何时间，任意地点访问到其上的任意数据，MANET数据库技术在国防军事、国家安全、环境监测、交通管理、金融、移动办公、医疗卫生、制造业、灾难预防等领域得到了特别的重视。 关键词：移动自组网；数据库复制；数据库查询 1 移动自组网的数据库简介 1.1 用户可以在移动时存取后台数据库 1.2 用户可以带着后台数据库的副本移动并周期性地与后台数据库同步。移动自组网的数据库技术是分布式数据库技术的继承与发展，是对分布式数据库的推广；而分布式数据库则是移动自组网的数据库的一种特殊形式。移动自组网的数据库的体系结构由两部分组成：可信部分本身即是一个分布式数据库系统；移动部分发展和突破了分布式系统对主机位置固定的约束条件，支持主机位置的随意移动性。二者的这种联系使得分布式数据库技术的许多研究成果可以直接应用于移动自组网的数据库中，或者仅需稍加改进即可应用于移动计算环境。例如移动事务处理及并发控制、移动查询处理及优化、移动复制技术、移动自组网的数据库的数据分片、以及故障恢复技术等都直接借鉴了分布式数据库的成果。 2 移动自组网的数据库的关键技术 在移动自组网的数据库中需要考虑诸多传统计算环境下不需要考虑的问题，如对移动性及位置相关查询的支持、对断接操作的支持、对跨区长事务的支持、对查询优化的特殊考虑、对提高有限资源的利用率及系统效率的考虑等等。 2.1 数据复制技术 该技术是解决移动数据库断接性的关键技术，在现有 DBMS基础上进行修补以适应移动计算也采用该技术。传统的复制/缓存技术都是假设客户机和服务器之间是经常保持连接的，并基于这个前提来维护一致性，但这在移动计算中是不适用的。目前，针对移动计算特点开展数据复制/缓存技术的研究最具代表性的是：J.Gray的两级复制机制、CODA系统以及缓存失效报告广播技术等。 两级复制机制是解决移动计算环境断连问题的一种有效方法其主要贡献是引入系统分级的思想。该算法充分考虑了移动计算环境中可信部分和移动部分的性能差异，将整个移动计算环境分为两级。这样，可信部分总能保持传统分布计算环境下的若干特征，而不会因为移动计算的引入对系统性能产生不良影响。两级复制机制在很大程度上满足了理想的复制模式应达到的目标：可用性、可扩展性、移动性、串行性和收敛性。 针对移动数据库系统规模庞大的特点，将传统的数据库复制技术与数据广播技术及客户机缓存技术结合起来，本文提出了三级复制体系结构。 三级复制体系结构由服务器级复制、空中复制、客户机缓存等三级复制机制组成。服务器级复制为第一级复制，这一级复制采用传统的复制技术，以保证服务器之间的一致性；空中复制为第二级复制，服务器将经常被访问的热点数据组织起来，通过MSS向所有的MH广播，这实际上等同于在无线信道上做了一级数据复制；客户机缓存为第三级复制，MH利用本身的处理及存贮能力缓存数据库中的部分数据，以支持移动用户的断接操作。 在三级复制体系结构中，服务器负责第一、二级复制，移动客户机负责第三级复制。这三个复制级别相互配合，共同完成移动用户的数据读写请求。当移动客户机需要访问数据库时，首先判断能否从服务器上联机地访问数据库，如果可以，则用户的请求将由服务器完成；否则移动客户机将从其它两级复制中获得数据：若事务为只读型的，则从数据广播中获取数据；反之则从本地数据缓存中获取数据，并将相应的事务操作记录在日志中，以便下次连机时将更新结果集成到服务器中。由于引入了数据广播机制，三级复制算法有效地提高了系统的可伸缩性。但该算法同时也存在着一定的局限性，如算法没有考虑如何保证数据库的一致性的问题，以及读写型事务的全局提交问题等。 2.2 数据查询技术 在移动数据库中，存在着与位置相关信息的查询及更新。查询通常是与位置相关的，即使是同一个问题，在不同的地方，所得查询结果是不同的。移动查询优化技术是指在传统分布式数据库查询优化技术的基础上，利用多种方法，消除带宽多样性、断接等因素造成的影响，使查询引擎能够根据当前可用网络条件采取恰当的优化策略；同时，针对移动计算机有限电源能力，合理地组织本地数据库管理、远程数据库访问等耗电能较多的操作，达到节能目的，延长关键数据的可用时间。 2.3 位置相关的查询处理技术 位置相关的数据（Location Dependent Data简称LDD）是指其值依赖于地理位置的数据，在不同的地理区域其值是不同的。显然，位置相关的数据不同于移动对象数据。移动对象的位置属性具有连续变化的特性，它可以看成是时间的函数，因此属于“动态”数据；而位置相关数据的值并不会随着时间的推移而动态变化，除非被显式地修改，从这个意义上说，位置相关的数据属于“静态”数据。 位置相关的持续查询（Location Dependent Continuous Query，简记为LDCQ）。持续查询（Continuous Query）是指具有一定生存期的查询。在查询的生存期之内，只要被查询的数据对象发生了变化，或者查询语句的隐含条件发生了变化，就需要对用户的结果进行刷新，从而使用户总能实时地得到最新的查询结果。LDCQ是指查询结果依赖于查询用户当前位置或被查询对象位置的持续查询，例如在公路上行进的救护车辆可以提交这样的查询：“请在未来的10分钟之内随时告诉我附近的医院”，该查询的结果是随着救护车的行进而不断刷新的。 在LDD数据库中，LDCQ的查询结果依赖于被查询数据对象的内容以及移动查询用户所处的数据区域。为了简化叙述，我们假设在查询的生存期内被查询的数据对象未发生变化。这样，当移动查询用户在同一个数据区域内移动时，查询结果是不会发生变化的，此时没有必要重新执行查询；只有当移动用户跨越了数据区域的边界时，才需要触发查询的重计算。为此，我们可以对LDCQ进行如下处理：当移动