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什么是無人機自組網(wǎng)？無線自組網(wǎng)是一組帶有無線收發(fā)裝置的移動終端組成的一個無中心、多跳、自組織的網(wǎng)絡(luò)，是一種移動計算機通信網(wǎng)絡(luò)...

無人機自組網(wǎng)的概念

       無人機自組網(wǎng)是由無人機擔當網(wǎng)絡(luò)節(jié)點組成的具有任意性、臨時性和自治性網(wǎng)絡(luò)拓撲的動態(tài)自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，每架無人機都配備移動自組網(wǎng)絡(luò)通信模塊，既具有路由功能，又具有報文轉(zhuǎn)發(fā)功能，可以通過無線連接構(gòu)成任意的網(wǎng)絡(luò)拓撲。每架無人機在該網(wǎng)絡(luò)中兼具任務(wù)節(jié)點和中繼節(jié)點兩種功能：作為任務(wù)節(jié)點，可在地面控制站或其他無人機的指令控制下執(zhí)行任務(wù)意圖；作為中繼節(jié)點，可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的路由策略和路由表參與路由維護和分組轉(zhuǎn)發(fā)工作。

無人機自組網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)成

       無人機自組網(wǎng)系統(tǒng)包括一個地面控制站節(jié)點和若干個無人機節(jié)點。在無人機自組網(wǎng)絡(luò)中，由于無線傳輸距離限制或地形限制，無人機間的路由有時需要多個網(wǎng)段組成。

無人機自組網(wǎng)方案特點

       單架無人機容易受到地形或其他環(huán)境影響，無法實現(xiàn)無人機和地面的實時通信。但無人機自組網(wǎng)中每個無人機都可作為中繼機，可以實現(xiàn)復(fù)雜地形下和非視距的應(yīng)用。

2.適用于遠距離作業(yè)覆蓋由于地球曲率影響，無線電視距傳播受到極大的影響，再加上基站周圍地形因素的影響，往往通信距離小于50km。當使用無人機自組網(wǎng)通信鏈路時，離基站最近的無人機除了承擔任務(wù)機的角色以外，還承擔著中繼機的角色。當加入中繼功能后，數(shù)據(jù)鏈的通信距離范圍可以增加到150-200km，免去了無人機往返作業(yè)及轉(zhuǎn)場的次數(shù)，提高了任務(wù)效率。

3.抗干擾能力強

       自組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)使所有無人機集群間不再是簡單的鏈式結(jié)構(gòu)，即使在鏈中的任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，無人機整個系統(tǒng)也不會癱瘓，這就意味著無人機系統(tǒng)的抗干擾能力得到了大幅提高。

4.智能化程度高

       無人機自組網(wǎng)能夠及時感知網(wǎng)絡(luò)變化，自動配置或重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，保證數(shù)據(jù)鏈路的實時連通，具有高度的自治性和自適應(yīng)能力。另外，無人機自組網(wǎng)可以實現(xiàn)信息共享，能夠?qū)⑺邮艿男畔⑦M行處理，并自主決策，實現(xiàn)執(zhí)行任務(wù)智能化。

5.功能多樣

       無人機自組網(wǎng)后就具有所有終端的功能，各無人機優(yōu)勢互補、分工協(xié)作，形成有機整體，獲得比單機更好的執(zhí)行任務(wù)效果。

6.多路高清數(shù)據(jù)傳輸

       一次任務(wù)可實現(xiàn)多次傳統(tǒng)任務(wù)效果。此任務(wù)以無人機環(huán)境保護監(jiān)測為例，由于環(huán)境監(jiān)測面積較大，采用四架無人機同時進行環(huán)境保護作業(yè)，地面與無人機控制距離達到50km，無人機與無人機最大控制距離達到150km，四架無人機可同時采集FHD視頻并實時回傳至地面站。若發(fā)現(xiàn)環(huán)境異常等情況，可派遣多架無人機前往現(xiàn)場上空進行多角度數(shù)據(jù)采集，同時可避免數(shù)據(jù)鏈因地形復(fù)雜、山體遮擋造成失聯(lián)的情況發(fā)生。

行業(yè)應(yīng)用
1.安防行業(yè)應(yīng)用

        防地域范圍較大，單架無人機監(jiān)視范圍小，無人機需要多次往返，甚至多次轉(zhuǎn)場才能完全覆蓋任務(wù)區(qū)域，耗時較長、效率低；當無人機出現(xiàn)故障時會影響任務(wù)。運用無人機自組網(wǎng)，一次可以完成大面積的監(jiān)視任務(wù)，發(fā)現(xiàn)問題時可以使用多架無人機不同角度的去監(jiān)視；一架無人機出現(xiàn)故障時不會影響執(zhí)行任務(wù)。

2.應(yīng)急搜救行業(yè)應(yīng)用

       在山區(qū)人工搜救時，有些地勢和環(huán)境復(fù)雜，單架無人機執(zhí)行任務(wù)時，會出現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈遮擋影響無人機與地面站的通信的問題。運用無人機自組網(wǎng)，每個無人機都可作為中繼機，不會出現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈遮擋的問題。

3.物探行業(yè)應(yīng)用

       航空物探需要飛行器長時間進行低空飛行以達到精準的勘探效果，而低空飛行受地球曲率影響無法實現(xiàn)較大的飛行半徑。自組網(wǎng)模式則很好地解決了這個問題，通過一架或多架無人機中繼橋接，實現(xiàn)了低空長距離勘探。

4.環(huán)保行業(yè)應(yīng)用

       環(huán)境監(jiān)測使用無人機自組網(wǎng)，可以根據(jù)任務(wù)來增減無人機組網(wǎng)數(shù)，當環(huán)保監(jiān)測面積較小時可以使用一兩架無人機去執(zhí)行任務(wù)；當環(huán)保監(jiān)測面積較大時可以用多架無人機執(zhí)行任務(wù)，可以靈活、高效的完成任務(wù)。

（本文源于全球無人機網(wǎng)，侵刪）