微型无人机群自治管理系统数据链路研究

【摘要】： 空空数据链采用基于国际标准IEEE 802.15.4的无线网络协议ZigBee协议,能够实现实验室内的无人机群组网通信。该协议包括高层应用层、应用会聚层、网络层、MAC层、物理层。本文研究了微型无人机群自治管理系统的数据链相关技术,阐述了系统中用到的关键技术,如分布式地址分配机制、时隙分配、CSMA-CA、O-QPSK等。 本文设计了一种适用于自治管理系统的微型无人机群空空数据链,它是微型无人机群之间进行信息传输和交换的综合通信系统。本设计中空空数据链采用了树状拓扑结构,它的网络工作模式有四种:上行、下行、中继、晋升。本设计还提出了空空数据链的功能和组成、空空数据链的消息格式、空空数据链的主要技术指标、空空数据链的工作流程以及空空数据链信息传输通道的设计。 根据系统的通信协议采用网络仿真软件OPNET对空空数据链进行了建模与仿真,建立了较规范的网络模型、节点模型及进程模型,并对数据库、Ftp、远程登录等业务进行了较合理的配置。用基于流程的仿真方法对入网、下行广播通信、中继通信等进行仿真,分析仿真结果可知能够实现空空数据链的基本功能,验证了数据链的信道吞吐量及利用率等性能指标。