【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及计算机及通信 ，尤其涉及一种无人机网络簇维护方法。
技术介绍
1、无人机网络在救灾等场景中发挥了重要作用。目前 fanet （flying ad-hocnetwork，飞行自组网）主要分为平行结构和分层分簇结构两种，其中分层分簇结构将fanet划分成大小不一的簇，通过簇首节点对簇进行统一管理，既能够降低网络管理的消息交互量，又可以减少洪泛路由的开销，能够很好地适应无人机救灾场景中对稳定性和鲁棒性的需求。目前针对多信道系统的分簇算法，大多是基于频谱感知进行簇间信道的分配，或者根据每个节点可用的信道个数来辅助簇首选择，但是没有考虑到分簇算法对于多信道系统网络能耗的影响。面对无人机网络对低功耗和拓扑自适应的需求，需要提出一种能够提高无人机分层分簇网络的网络性能的簇维护方法。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种无人机网络簇维护方法，用以解决现有技术中的分簇算法没有考虑对于多信道系统网络能耗的影响的缺陷，实现一种能够提高无人机分层分簇网络的网络性能的簇维护方法。
2、本专利技术提供一种无人机网络簇维护方法，包括如下步骤：响应于所述无人机网络的任一分簇的簇首获知周围存在与所述任一分簇合并后总节点数不超过预设簇内节点数的其他分簇，所述任一分簇的簇首从所述其他分簇中确定待合并分簇；所述任一分簇的簇首向所述待合并分簇的簇首发送簇合并请求信息；所述待合并分簇的簇首接收到所述簇合并请求信息后，若同意簇合并，则向所述任一分簇中的节点发送同意簇合并响应信息；所述任一分簇中的节点接
3、根据本专利技术提供的一种无人机网络簇维护方法，所述任一分簇的簇首从所述其他分簇中确定待合并分簇，包括：所述任一分簇的簇首计算与所述其他分簇的簇间合并值，选择所述簇间合并值最小的分簇作为所述待合并分簇；所述簇间合并值表示为：
4、
5、其中，表示分簇和分簇间的所述簇间合并值，表示分簇和分簇中存在通信链路的节点数量，表示所述预设簇内节点数，表示分簇的节点数量，表示分簇的节点数量，表示分簇的簇首和分簇的簇首之间的距离，、、表示加权系数。
6、根据本专利技术提供的一种无人机网络簇维护方法，所述方法还包括：所述待合并分簇的簇首接收到所述簇合并请求信息后，若不同意簇合并，则向所述任一分簇中的节点发送拒绝簇合并响应信息；所述任一分簇的簇首接收到所述拒绝簇合并响应信息后，在所述其他分簇中重新确定所述待合并分簇，直至接收到重新确定的所述待合并分簇的簇首发送的所述同意簇合并响应信息；其中，重新确定的所述待合并分簇与所述任一分簇的所述簇间合并值仅次于之前确定的所述待合并分簇与所述任一分簇的所述簇间合并值。
7、根据本专利技术提供的一种无人机网络簇维护方法，所述方法还包括：响应于所述无人机网络的任一分簇的簇首获知所述任一分簇中的节点数量超过了预设节点数量阈值，所述任一分簇的簇首从所述任一分簇中确定簇分裂新增簇首； 所述任一分簇的簇首向所述任一分簇内的其他节点广播簇分裂提示信息；其中，所述簇分裂提示信息包括所述簇分裂新增簇首的信息；所述簇分裂新增簇首接收到所述簇分裂提示信息后，若同意簇分裂，则向所述任一分簇内的其他节点广播同意簇分裂信息；所述任一分簇内的节点接收到所述同意簇分裂信息后，通过计算簇分裂值确定簇首是否更新为所述簇分裂新增簇首，若需要更新为所述簇分裂新增簇首，则更新簇首信息。
8、根据本专利技术提供的一种无人机网络簇维护方法，所述簇分裂值表示为：
9、
10、其中，表示节点和节点的所述簇分裂值，表示节点和节点的距离，表示节点和节点的速度差，、表示加权系数。
11、根据本专利技术提供的一种无人机网络簇维护方法，所述任一分簇的簇首从所述任一分簇中确定簇分裂新增簇首，包括：所述任一分簇的簇首计算所述任一分簇中除自身外其他节点的节点权值，选择所述节点权值最小的节点作为所述簇分裂新增簇首。
12、根据本专利技术提供的一种无人机网络簇维护方法，所述节点权值表示为：
13、
14、
15、其中，表示节点的节点权值，表示节点的节点差异度，表示节点的节点度，表示所述预设簇内节点数，表示节点与邻居节点的距离和，表示节点与邻居节点的相对移动速度和，表示节点已消耗电量，、、、表示加权系数。
16、根据本专利技术提供的一种无人机网络簇维护方法，所述方法还包括：所述簇分裂新增簇首接收到所述簇分裂提示信息后，若不同意簇分裂，则向所述任一分簇内的节点广播拒绝簇分裂信息；所述任一分簇的簇首接收到所述拒绝簇分裂信息后，从所述任一分簇中重新确定所述簇分裂新增簇首，直至接收到重新确定的所述簇分裂新增簇首发送的所述同意簇分裂信息；其中，重新确定的所述簇分裂新增簇首的所述节点权值仅次于之前确定的所述簇分裂新增簇首的所述节点权值。
17、根据本专利技术提供的一种无人机网络簇维护方法，所述方法还包括：响应于所述无人机网络的任一分簇的簇首获知所述任一分簇中存在所述节点权值小于自身的节点，则确定所述节点权值最小的节点为待更替簇首；所述任一分簇的簇首向所述待更替簇首发送簇首更替请求；所述待更替簇首接收到所述簇首更替请求后，若同意成为新簇首，则向所述任一分簇中的其他节点广播同意更新簇首消息；所述任一分簇中的节点接收到所述同意更新簇首消息后，将簇首更新为所述待更替簇首。
18、根据本专利技术提供的一种无人机网络簇维护方法，所述方法还包括：所述待更替簇首接收到所述簇首更替请求后，若不同意成为新簇首，则向所述任一分簇中的其他节点广播拒绝更新簇首消息；所述任一分簇的簇首接收到所述拒绝更新簇首消息后，若获知所述任一分簇中仍然存在所述节点权值小于自身的节点，则确定未曾被选择为所述待更替簇首的节点中所述节点权值最小的节点为新的所述待更替簇首，直至接收到所述同意更新簇首消息。
19、本专利技术提供的无人机网络簇维护方法，通过响应于无人机网络的任一分簇的簇首获知周围存在与任一分簇合并后总节点数不超过预设簇内节点数的其他分簇，任一分簇的簇首从其他分簇中确定待合并分簇，任一分簇的簇首向待合并分簇的簇首发送簇合并请求信息，待合并分簇的簇首接收到簇合并请求信息后，若同意簇合并，则向任一分簇中的节点发送同意簇合并响应信息，任一分簇中的节点收到同意簇合并响应信息后，将簇首更改为待合并分簇的簇首，实现了将规模较小的簇合并，在簇维护阶段解决了网络生存时间较短的问题，提高了无人机分层分簇网络的网络性能。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种无人机网络簇维护方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的无人机网络簇维护方法，其特征在于，所述任一分簇的簇首从所述其他分簇中确定待合并分簇，包括：所述任一分簇的簇首计算与所述其他分簇的簇间合并值，选择所述簇间合并值最小的分簇作为所述待合并分簇；所述簇间合并值表示为：
3.根据权利要求2所述的无人机网络簇维护方法，其特征在于，所述方法还包括：
4.根据权利要求1所述的无人机网络簇维护方法，其特征在于，所述方法还包括：
5.根据权利要求4所述的无人机网络簇维护方法，其特征在于，所述簇分裂值表示为：
6.根据权利要求4所述的无人机网络簇维护方法，其特征在于，所述任一分簇的簇首从所述任一分簇中确定簇分裂新增簇首，包括：
7.根据权利要求6所述的无人机网络簇维护方法，其特征在于，所述节点权值表示为：
8.根据权利要求6所述的无人机网络簇维护方法，其特征在于，所述方法还包括：
9.根据权利要求6所述的无人机网络簇维护方法，其特征在于，所述方法还包括：
10.根据权利要
...【技术特征摘要】
1.一种无人机网络簇维护方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的无人机网络簇维护方法，其特征在于，所述任一分簇的簇首从所述其他分簇中确定待合并分簇，包括：所述任一分簇的簇首计算与所述其他分簇的簇间合并值，选择所述簇间合并值最小的分簇作为所述待合并分簇；所述簇间合并值表示为：
3.根据权利要求2所述的无人机网络簇维护方法，其特征在于，所述方法还包括：
4.根据权利要求1所述的无人机网络簇维护方法，其特征在于，所述方法还包括：
5.根据权利要求4所述的无人机网络簇维护方...
【专利技术属性】
技术研发人员：高源，宋哲，方金辉，高飞飞，
申请(专利权)人：北京哨兵科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。