无人机数据链组网技术的研究

发布时间：2017-05-14 22:00

  本文关键词：无人机数据链组网技术的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着无人机的应用越来越广泛,世界各国都掀起了对新型无人机数据链研究的热潮,各种高性能的无人机数据链也是层出不穷,但是他们大多数都只针对了以一站一机模式为主的无人机通信。为了拓展无人机的侦查范围和距离,就需要开发出一种适应于一站多机模式的无人机数据链。由于多架无人机具有动态变化的网络拓扑、多跳组网的特点,所以此时无人机数据链的组网技术就成为了研究热点。另外由于无人机移动速度较快,所以快速的节点入退网方案和时间同步方案也是十分必要的。本文结合当前国内外无人机数据链的发展现状及趋势,在分析了无人机数据链关键技术的基础上设计了其整体网络架构和网络时帧结构,并深入研究了无人机数据链的组网技术,提出了大规模无人机编队侦查场景下基于全向天线和定向天线相结合的网络初始化方案、节点入退网方案以及同步方案。本文详细分析了网络初始化方案的时延特性,并运用MATLAB软件详细分析了网络初始化性能与网络拓扑之间的关系,最后运用OPNET软件对无人机数据链进行了建模与仿真,验证了其组网性能。
【关键词】：无人机数据链 组网技术 入退网 OPNET仿真
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：V243;TN919.2
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 缩略语对照表10-14
• 第一章 绪论14-22
• 1.1 引言14-15
• 1.2 国外无人机数据链发展现状15-16
• 1.2.1 Link-1615
• 1.2.2 Link-2215
• 1.2.3 通用宽带数据链(CDL)15
• 1.2.4 战术数字数据链(TDDL)15-16
• 1.2.5 战术通用数据链(TCDL)16
• 1.2.6 高完整性数据链(HIDL)16
• 1.3 无人机数据链关键技术16-18
• 1.3.1 中继传输技术16
• 1.3.2 组网技术16-17
• 1.3.3 通信天线17-18
• 1.3.4 天线对准与跟踪算法18
• 1.4 无人机数据链发展趋势18-19
• 1.4.1 安全化趋势18
• 1.4.2 小型化趋势18
• 1.4.3 高速化趋势18-19
• 1.4.4 网络化趋势19
• 1.4.5 通用化和标准化趋势19
• 1.5 本文工作及章节安排19-22
• 第二章 无人机数据链总体方案设计22-30
• 2.1 无人机数据链网络结构22-23
• 2.2 网络时帧结构23-26
• 2.2.1 DTDMA时帧结构23-24
• 2.2.2 DTDMA通信规则24-26
• 2.3 全向天线与定向天线26-30
• 第三章 无人机数据链组网方案设计30-40
• 3.1 无人机数据链网络初始化方案30-35
• 3.1.1 二级网络组网30-33
• 3.1.2 一级网络组网33-34
• 3.1.3 节点ID已知时的响应方法34-35
• 3.2 节点的入网与退网方案35-37
• 3.2.1 节点入网原理35
• 3.2.2 节点入网35-36
• 3.2.3 节点退网36-37
• 3.2.4 备用编队中心节点的选取算法37
• 3.3 同步方案37-40
• 3.3.1 同步原理37-38
• 3.3.2 同步过程38-40
• 第四章 组网性能的理论及数值分析40-46
• 4.1 网络初始化时间分析40-42
• 4.1.1 二级网络组网时延分析40-42
• 4.1.2 一级网络组网时延分析42
• 4.2 节点入网时延分析42-43
• 4.3 网络初始化时间的数值分析43-46
• 第五章 网络初始化的OPNET仿真46-66
• 5.1 OPNET仿真工具46
• 5.2 节点模型设计46-48
• 5.2.1 无人机节点的协议栈46-47
• 5.2.2 节点模型47-48
• 5.3 进程模型设计48-53
• 5.3.1 network进程48-51
• 5.3.2 mac进程51-52
• 5.3.3 phy进程52-53
• 5.4 场景设置以及仿真结果53-66
• 5.4.1 仿真参数的设置53
• 5.4.2 地面控制站位于网络边缘53-60
• 5.4.3 地面控制站位于网络中间60-62
• 5.4.4 某无人机编队位于网络边缘62-64
• 5.4.5 仿真结果分析64-66
• 第六章 结论和展望66-68
• 6.1 研究结论66
• 6.2 研究展望66-68
• 参考文献68-70
• 致谢70-72
• 作者简介72-73
• 1. 基本情况72
• 2. 教育背景72
• 3. 攻读硕士学位期间的研究成果72-73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 吴平;唐文照;;无人机集群数据链组网技术研究[J];空间电子技术;2012年03期

  本文关键词：无人机数据链组网技术的研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：366291