无人机智能组网，无人机宽带自组网技术分析

很多朋友对无人机智能组网，无人机宽带自组网技术分析不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

随着无人机技术、通信技术和网络技术的发展，无人机的使用越来越广泛。其应用领域已涵盖工业、农业、遥测、巡检、应急、消防、军事等众多军民领域。在军事领域，无人机作战平台将成为未来重要的作战力量。多无人机协同作战将成为未来无人机作战应用的必然趋势，并将在战争中发挥越来越重要的作用。基于Ad hoc技术的分布式无中心IP网络是多无人机协同作业的通信基础。它可以支持各种信息的快速交互共享，实现协同感知、协同处理、协同决策和协同攻击，从而大大提高无人机的生存能力和整体战斗力。

无人机集群协作

无人机通信组网的发展趋势将以Ad hoc技术为基本网络架构。美国国防部早在2005年发布的《无人机发展路线图》中就专门阐述了这一发展趋势，并在后续版本中多次强调这一发展趋势。美军之所以如此重视，是因为Ad hoc技术的应用可以让多架无人机快速组成分布式、无中心的多跳路由中继自组织网络，具有自组织、自恢复、自恢复等功能。高刀枪不入的能力。能力，大大扩展了无人机群的探测范围，有效提高了无人机群的协同感知和信息共享能力，从而提高了协同处理、协同决策和协同打击的能力。

美国军方多年来一直在应用研究领域处于领先地位。 TTNT及其简化演进版QNT是基于Ad hoc技术和IP架构的战术数据链。它们在网络规模、传输速率、传输时延、网络可扩展性等方面具有很大的优势。在抗干扰、抗干扰等方面具有优越的技战术性能，形成了强大的作战协同能力，大大拓展了作战样式。相关资料显示，这两类数据链已应用于无人机协同、空地协同、机弹药协同、弹弹药协同、X47B起降、无人机空中加油等领域。

这里，Ad hoc技术称为自组织网络技术，基于自组织网络技术的多无人机通信网络称为无人机自组织网络。经过国内科研人员近20年的研究和实践，实用的无人机自组织网络应用系统并不多。原因如下：

一是网络的高度动态分布式特性。网络拓扑会不断变化，给信道资源的分布式分配以及路由的快速发现和建立带来很大困难；

二是无线信道资源的限制。 MAC协议和路由协议应以尽可能小的控制开销提高信道资源的利用率，有效支持节点晚入网和动态退出情况下无线信道资源的动态分配。

三是数据传输QoS保证。在多跳自组织网络MAC协议和路由协议的优化设计过程中，如何保证各种业务对传输时延、传输速率、传输误包率的不同要求，以及如何保证下的信道资源多参数、多目标优化条件传输路径的动态分配和优化选择是一个比较困难的事情。

四是作战应用电磁环境的复杂性。特别是在有故意干扰的电子对抗环境中，通信链路质量的下降对无人机自组网的整体性能产生很大的不利影响，要求物理层通信波形和数据链路层MAC协议能够应对电磁干扰。抗干扰，通信波形一般采用扩频（跳频、直扩）或智能选频等抗干扰技术，以及强大的纠错编码能力，保证通信链路的质量。物理层通信波形必须能够识别电磁环境，MAC协议必须能够识别信道资源，路由协议必须能够识别网络拓扑，并在识别的基础上采取适当的抗干扰技术。被设计和使用。渠道资源分配策略和路由策略。

无人机自组织网络的关键技术，这里要强调的是无人机通信组网部分，不包括应用层的负载任务部分。

首先是物理层通信波形的抗干扰技术。无人机自组网的军事应用必须能够应对复杂的电磁环境，避免敌方干扰，或消除干扰对通信的不利影响，从而保证通信的正常进行。通信抗干扰技术主要包括扩频技术和自适应选频技术。扩频包括跳频、直接扩频和扩频跳频等传统抗干扰技术。

简而言之，跳频是指网络中所有无线电台的通信载频按照特定伪随机序列控制的跳频图案在预设的跳频集中同步跳跃，以达到防监听、防监听的目的。 -干扰通讯。自适应频率选择采用认知无线电技术，对预设候选频点进行干扰识别和通信质量实时评估。当当前工作频点受到干扰导致通信质量下降后，可以快速选择通信质量最好的不间断频点。沟通的频率。

对于ad hoc网络系统来说，宽带高速跳频不仅需要解决传统全连接网络的载波同步、比特同步、帧同步，还需要实现多网络下的全网时间同步和跳频图案同步。 -跳跃条件。技术实施难度大。对于自适应频率选择，如何实时评估预设候选频点（信道）的通信质量，以及在出现干扰时如何快速同步切换到全网通信效果最佳的频点，是无人值守的课题。问题。自组织网络可以应用于军事领域必须首先解决的关键技术。

第二个是数据链路层的****MAC协议。在多年的教学和科研过程中，我习惯称其为通道访问控制协议/技术。对于无人机自组网来说，就是如何在没有中心节点协调的情况下，利用分布式算法动态、快速地提供各种功能。节点分配适当的信道资源，不仅可以实现每个节点公平、高效地接入和使用有限的信道资源，而且可以达到低时延、高可靠、高吞吐量的目标。这是无人机自组织网络必须克服的问题。关键技术和难点之一。

第三是网络层的路由协议。无人机自组网中节点的高速移动导致网络拓扑不断变化。如何设计一种快速、高效、可扩展、动态自适应的路由算法，具有快速网络接入、快速路由切换、快速收敛、控制开销低等优良特性，是无人机自组网另一个需要攻克的关键技术和难点。

第四是****QOS技术。现有的自组网广播电台大多在开发过程中进行了跨层设计。在MAC协议和路由协议的设计过程中，会用到物理层的信号强度指示、误码率等参数，同时也会综合传输层的QOS。和拥塞控制技术，同时采用一些功率自适应、调制自适应、编码自适应、速率自适应技术来保证各种业务对时延、速率、丢包率的不同要求。

经过长期的研究、开发和改进，T3S和T3M系列无线电硬件基于SDR平台构建。 FPGA采用Xilinx的Zynq 7020/7035芯片，ADC采用ADI的AD9363/AD9361芯片，具有自适应频率选择和宽带跳频功能。抗干扰功能非常适合在复杂电磁环境下使用，应对无意或有意的通信干扰，综合采用了COFDM、MIMO、分集接收、时隙资源动态分配算法（动态TDMA）、QOS动态路由协议、调制编码自适应、速率自适应、认知无线电等技术、信道估计与均衡、载波同步等技术具有网络规模大、传输速率高、通信距离远、频率范围宽、抗干扰能力强、通信稳定的特点网络快速进出、动态适应性强、可扩展性强、通信安全保密、IP语音清晰、接口丰富、可定制性强等优良特性。单频支持64个节点同时在线，组网稳定。峰值速率可达50+Mbps@10MHz、100+Mbps@20MHz。接收灵敏度可达-103dBm。视距通讯距离可达300+km。支持UDP组播和广播，VLAN透传，二层路由和三层路由协议可选，提供产品形态、尺寸、频率、功率、接口、协议、配置等软硬件深度定制服务管理，100%本地化。多个项目的实践证明，该系列电台的信息传输达到了协同控制水平，非常适合无人集群组网应用。

以上知识分享希望能够帮助到大家！