CN113765540A - 基于无人机自主跳频的自组网通信方法、无人机及介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于无人机自主跳频的自组网通信方法、无人机及介质。该方法包括：确定无人机自组网中的源节点是否需要发送数据包；若是，则判断源节点对应的初始频点是否可用；若初始频点不可用，则根据初始频点与备用频点之间距离确定新的频点，控制源节点跳频至新的频点；获取源节点到数据包对应的目的节点对应的路由路径，从对应的路由路径中选择最优的路由路径并在新的频点上进行数据包的发送。本发明的方法，据频点之间的距离选择新的频点，更高效的完成通信链路的搭建。在通信链路的选择方式上选出最优的路由路径进行数据的转发，有效提高数据传输效率，而且在网络受到干扰或攻击后可自主恢复。

Description

基于无人机自主跳频的自组网通信方法、无人机及介质

技术领域

本发明涉及通信技术，尤其涉及一种基于无人机自主跳频的自组网通信方法、无人机及介质。

背景技术

无人机自组网是由无人机担当网络节点组成的具有任意性、临时性和自治性网络拓扑的动态自组织网络系统。作为网络节点，每架无人机都配备移动自组网络通信模块，既具有路由功能，又具有报文发送功能，可以通过无线连接构成任意的网络拓扑。

随着电磁环境在军事通信领域呈现愈发复杂的态势，不同的干扰技术与装置被越来越多地应用于无人机自组网的通信中，导致无人机节点之间的通信异常中断，各无人机节点随机选择一个频点尝试与其他无人机节点建立通信链路，若全部无人机选择的频点一致方可建立通信链路。在无人机节点需要向网络中其他无人机节点发送信息时，使用的协议是源驱动路由协议AODV(Ad hoc on-demand distance vector routing)，选择一个固定的通信链路，但是固定的通信链路传输性能不高，影响数据的传送率。

现有的无人机自组网中的随机选择频点的方式使得通信链路搭建时间较长效率较低，并且数据传输效率较低。

发明内容

本发明提供一种基于无人机自主跳频的自组网通信方法、无人机及介质，用以解决现有无人机自组网中的随机选择频点的方式以及通信链路选择方式不佳，影响数据传输的问题。

第一方面，本发明提供一种基于无人机自主跳频的自组网通信方法，包括：

确定无人机自组网中的源节点是否需要发送数据包；

若是，则判断源节点对应的初始频点是否可用；

若初始频点不可用，则根据初始频点与备用频点之间对应的频点距离确定新的频点，控制源节点跳频至新的频点；

获取源节点到数据包对应的目的节点对应的路由路径，从对应的路由路径中选择最优的路由路径并在新的频点上进行数据包的发送。

第二方面，本发明提供一种无人机，包括：至少一个处理器和存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如第一方面所述的方法。

第三方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如第一方面所述的方法。

本发明提供的一种基于无人机自主跳频的自组网通信方法、无人机及介质，通过确定无人机自组网中的源节点是否需要发送数据包；若源节点需要发送数据包，则进一步判断源节点处于的初始频点是否可用，若初始频点不可用，则根据初始频点与备用频点之间对应的频点距离确定新的频点，控制源节点跳频至新的频点，进一步获取源节点到数据包对应的目的节点对应的路由路径，从而从对应的路由路径中选择最优的路由路径并在新的频点上进行数据包的发送。本发明中无人机自组网不是采用现有的频点选择方式，而是根据频点之间的频点距离选择新的频点，更高效的完成通信链路的搭建。而且在通信链路的选择方式上选出最优的路由路径进行数据的转发，有效提高数据传输效率，而且在网络受到干扰或攻击后可自主恢复。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明提供的无人机自组网的数据传输方法的网络架构示意图；

图2是本发明实施例一提供的无人机自组网的数据传输方法的流程示意图；

图3是本发明实施例二提供的无人机自组网的数据传输方法的流程示意图；

图4是本发明实施例三提供的无人机自组网的数据传输方法的流程示意图；

图5是本发明实施例四提供的无人机自组网的数据传输方法的流程示意图；

图6是本发明实施例七提供的无人机自组网的数据传输方法的流程示意图；

图7是本发明一实施例提供的通信装置的结构示意图；

图8是用来实现本发明实施例的无人机自组网的数据传输方法的无人机的框图。

通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

为了清楚理解本申请的技术方案，首先对现有技术的方案进行详细介绍。

无人机自组网(Flying Ad Hoc Network,FANET)以飞行的无人机为载体，不依赖固定基础设施，各无人机节点之间通过特定的路由协议实现信息的传递和共享，自组网支持节点动态入网和退网，无人机自组网需要实现在复杂环境下进行快速组网通信的目标。相比于传统地面自组网，无人机自组网受到节点载荷、能量等方面的诸多限制，在节点稳定性和网络拓扑难以确定的环境下，网络的通信质量往往难以保障。不同的干扰技术被越来越多地应用于无人机自组网的通信中，导致无人机节点之间的通信异常中断，进而产生严重丢包与链路中断的现象。在现有技术中，为了解决通信中断的问题通常采用跳频的方式，假如两个节点要进行通信，每个节点每次会从频点列表中随机选出一个频点进行收发，尝试与邻居节点建立连接，只有两个节点选择的频点一致，两个节点才能成功建立一条通信链路。在无人机节点需要向网络中其他无人机节点发送信息时，使用的协议是源驱动路由协议AODV，当源节点需要和新的目的节点通信时，就会发起路由发现过程，通过广播路由请求信息来查找相应路由，从而为源节点选择下一个节点，指定一条固定的通信链路。

而随着无人机自组网中节点数量的增多，各节点采用随机选取频点方式，使网络重建成功的概率会越来越低，使通信链路搭建时间较长，效率极低。而现有的路由协议，为源节点指定下一个节点，这个节点可能存在通信质量不佳的情况，在数据传输使很有可能出现传输失败的情况，影响数据传输，使得传输效率较低。

所以针对现有无人机自组网中的随机选择频点的方式以及通信链路选择方式不佳，影响数据传输的问题，发明人在研究中发现，改变以往随机选择频点的方式，通过频点与频点之间对应的频点距离选择新的频点，可以提升网络重建的概率。而且从路由路径中选择最优的路由路径并在新的频点上进行数据包的发送，有效提高数据传输效率。

所以发明人基于上述的创造性发现，提出了本发明实施例的技术方案。下面对本发明实施例提供的基于无人机自主跳频的自组网通信方法的网络架构及应用场景进行介绍。

如图1所示，本发明实施例提供的基于无人机自主跳频的自组网通信方法对应的网络架构中包括：无人机1及节点2。无人机1与节点2进行通信连接，其中，节点可以是无人机或基站。无人机自组网包含多个无人机1，在通信范围内相邻无人机1可进行通信，无人机1可接收来自节点2发出的数据包，当无人机1接收到数据包后，该无人机1作为无人机自组网中的源节点，进一步确定无人机自组网中的源节点是否要发送数据包，具体地，源节点确定数据包对应的目的节点是否是源节点，若否，则确定需要发送数据包。若确定源节点需要发送数据包，继续判断源节点对应的初始频点是否可用，若初始频点不可用，进一步根据初始频点和备用频点之间对应的频点距离选择新的频点，并控制源节点跳频至新的频点，获取源节点到目的节点对应的路由路径，从而在路由路径中选择最优的路由路径并在新的频点上进行数据包的发送。根据频点之间对应的频点距离选择新的频点，更高效的完成通信链路的搭建。而且在通信链路的选择方式上选出最优的路由路径进行数据的转发，有效提高数据传输效率。

实施例一

图2是本发明实施例一提供的基于无人机自主跳频的自组网通信方法的流程示意图，如图2所示，本实施例提供的基于无人机自主跳频的自组网通信方法的执行主体为通信装置，该通信装置位于无人机中，则本实施例提供的基于无人机自主跳频的自组网通信方法包括以下步骤：

步骤101，确定无人机自组网中的源节点是否需要发送数据包。

本实施例中，无人机自组网由地面基站和多个无人机组成，无人机可作为源节点、目的节点以及中继节点。确定无人机自组网中的源节点是否需要发送数据包，若无人机自组网中的源节点需要发送数据包，则将该源节点的天线调整为发送模式。

其中，数据包中包含MAC信息、IP信息、路由信息和荷载。其中，MAC信息包括源节点当前使用的初始频点以及本地频点列表。其中，路由信息包括数据包对应的目的地址、达到目的地址的下一跳地址和备选的下一跳地址集。

步骤102，若是，则判断源节点对应的初始频点是否可用。

本实施例中，若无人机自组网中的源节点需要发送数据包，判断源节点当前处于的初始频点是否可用，若初始频点可用，则获取源节点对应的路由路径，从对应的路由路径中选择最优的路由路径进行数据包的转发。其中，初始频点是指源节点在触发发送数据包请求时所处于的频点。

可选地，判断源节点对应的初始频点是否可用，具体地，可获取本地频点列表，根据本地频点列表确定初始频点是否可用，本地频点列表中包括频点标识以及各频点标识对应的频点状态，频点状态包括可用、不可用。根本初始频点标识与本地频点中各频点标识进行匹配，若匹配，则获取匹配的标识对应的频点状态，以确定初始频点是否可用，若频点状态为可用，说明初始频点未受到破坏、干扰，则确定初始频点可用；若频点状态为不可用，说明初始频点已被干扰，则确定初始频点不可用。

可选地，判断源节点对应的初始频点是否可用，具体地，若预设时间内源节点通过初始频点发送过数据包，解析发送过的数据包，确定数据包是否包含预设密码对应的标识信息，若是，则确定初始频点可用；若是，则确定初始频点不可用。其中，预设密码对应的标识信息可用于指示当前频点是否可用。

步骤103，若初始频点不可用，则根据初始频点与备用频点之间对应的频点距离确定新的频点，控制源节点跳频至新的频点。

本实施例中，若初始频点不可用，说明该频点遭到敌方的恶意攻击或者由于其他原因导致在该区域内使用该频点传输时的信噪比很小，于是被标定为不可用频点，需要切换到其他频点。具体地，获取本地频点列表，本地频点列表中包括了不可用备用频点和可用备用频点。通常来说，为了确保正常通信，可用备用频点有为多个，计算初始频点与各备用频点之间对应的频点距离，根据频点距离从可用备用频点中选择一个频点作为新的频点，控制源节点跳频至新的频点。需要说明的是，由于受到攻击，使得可用备用频点数量减少，若可用备用频点只有1个，将该可用备用频点作为新的频点。

本实施例中，源节点对应的初始频点受到攻击后，节点执行跳频动作，初始频点对应的各节点(包括目的节点)之间无法通信，初始频点对应的邻近节点在预设时间内未收到源节点发送的数据包，邻近节点执行跳频动作，具体地，邻近节点指源节点附近可进行通信的节点，邻近节点在预设时间内没有收到源节点发送的心跳包，邻近节点根据初始频点与备用频点之间对应的频点距离确定新的频点，控制源节点跳频至新的频点。而这批邻近节点也有其对应的邻近节点，在预设时间内没有收到源节点发送的心跳包，均执行跳频动作，使得无人机自组网中的各节点依次跳频至新的频点。

步骤104，获取源节点到数据包对应的目的节点对应的路由路径，从对应的路由路径中选择最优的路由路径并在新的频点上进行数据包的发送。

本实施例中，数据包对应的目的节点是源节点发送数据包的目的地。获取源节点对应的路由路径表，若路由路径表中存在从源节点到数据包对应的目的节点的路由路径，进一步获取源节点到目的节点对应的全部路由路径，从多个路由路径中选择最优的路由路径并在新的频点上进行数据包的发送。

本实施例中，无人机自组网中的并不是采用现有的频点选择方式，而是根据频点之间的频点距离选择新的频点，更高效的完成通信链路的搭建。而且在通信链路的选择方式上选出最优的路由路径进行数据的转发，有效提高数据传输效率，在网络受到干扰或攻击后可自主恢复。

实施例二

图3是本发明实施例二提供的基于无人机自主跳频的自组网通信方法的流程示意图，如图3所示，在本发明实施例一提供的基于无人机自主跳频的自组网通信方法的基础上，对步骤103中根据初始频点与备用频点之间对应的频点距离确定新的频点进行了进一步的细化，包括以下步骤：

步骤1031，获取源节点对应的本地频点列表，并根据初始频点的频点标识与本地频点列表中各可用备用频点的频点标识计算初始频点与各可用备用频点之间对应的频点距离。

本实施例中，获取源节点对应的本地频点列表，本地频点列表中包括了不可用备用频点和可用备用频点。计算初始频点到各可用备用频点之间对应的频点距离，具体地，根据初始频点的频点标识与各可用备用频点的频点标识计算频点距离，例如，初始频点A，A的频点标识为106.4Hz，可用备用频点B，B的频点标识为106.5Hz，可用备用频点C，C的频点标识为108Hz，初始频点A与可用备用频点B对应的频点距离为X₁，X₁＝|106.5-106.4|＝0.1Hz。初始频点A与可用备用频点C对应的频点距离为X₂，X₂＝|106.5-108|＝1.5Hz，进一步从可用备用频点B和可用备用频点C中选择一个频点作为新的频点。

步骤1032，选择与初始频点的频点距离最大的可用备用频点，将距离最大的可用备用频点确定为新的频点。

本实施例中，初始频点可能是因为受到攻击导致不可用，而初始频点附近的邻近频点也会受到干扰，因此选择与初始频点的频点距离最大的可用备用频点，将与初始频点的频点距离最大的可用备用频点作为新的频点，例如，X₁＝0.1Hz，X₂＝1.5Hz，选择与初始频点的频点距离最大的可用备用频点C，将可用备用频点C作为新的频点。

实施例三

图4是本发明实施例三提供的基于无人机自主跳频的自组网通信方法的流程示意图，如图4所示，在本发明实施例一提供的基于无人机自主跳频的自组网通信方法的基础上，对步骤104中从对应的路由路径中选择最优的路由路径并在新的频点上进行数据包的发送进行了进一步的细化，包括以下步骤：

步骤1041，确定对应的路由路径的数量。

本实施例中，确定对应的路由路径数量，若对应的路由路径为1，则选择该路由路径进行数据包的转发。

步骤1042，若存在多个对应的路由路径，则根据源节点到目标节点之间的跳数和/或路由路径对应的首位中继节点对应的信噪比从多个对应的路由路径中选择最优路径并在新的频点上进行数据包的发送。

本实施例中，若对应的路由路径为多个，确定各路由路径源节点到目标节点之间的跳数，并确定各路由路径对应的首位中继节点即下一跳节点对应的信噪比，根据跳数和/或信噪比选择一条路由路径，将选择的路由路径确定为最优的路由路径，在新的频点上进行数据包的发送。

本实施例中，根据跳数和/或信噪比选择最优的路由路径进行数据包的发送，可有效提高数据传输效率。

实施例四

图5是本发明实施例四提供的基于无人机自主跳频的自组网通信方法的流程示意图，如图5所示，在本发明实施例三提供的基于无人机自主跳频的自组网通信方法的基础上，对步骤1042进行了进一步的细化，包括以下步骤：

步骤1042a，确定各路由路径中源节点到目标节点之间的中继节点个数，并根据中继节点个数计算各路由路径对应的跳数。

本实施例中，在源节点与目的节点之间距离较远时，需要借助中继节点进行数据包的转发，源节点到目标节点之间的中继节点构成路由路径。确定各路由路径中源节点到目标节点之间的中继节点个数。进一步地，在各路由路径对应的中继节点的基础上加1，得到各路由路径对应的跳数。

需要说明是，若中继点数为0，说明源节点可直接向目的节点发送数据包，源节点和目的节点距离比较近，可直接进行通信，不需要借助中继节点，此时不需要计算跳数，在新的频点上将数据包直接发送至目的节点。

步骤1042b，若跳数最少的路由路径有多个，则获取跳数最少的多个路由路径中各路由路径对应的首位中继节点的信噪比。

本实施例中，若跳数最少的路由路径有多个，进一步根据信噪比再次选择路由路径，获取跳数最少的多个路由路径中各路由路径对应的首位中继节点即下一跳节点的信噪比。

步骤1042c，将信噪比最大的首位中继节点对应的路由路径确定为最优路由路径，采用最优路由路径并在新的频点上进行数据包的发送。

本实施例中，选择信噪比最大的首位中继节点对应的路由路径，将该路由路径确定为最优路由路径，采用最优路由路径进行数据包的转发，此时最优路由路径指源节点到目标节点对应的最短路径且通信质量较好的路径。

可选地，对步骤1042进行了进一步的细化，包括以下步骤：

步骤1042d，确定各路由路径中源节点到目标节点之间的中继节点个数，并根据中继节点个数计算各路由路径对应的跳数。

本实施例中，中继节点是无人机组织网络中的无人机或基站，在源节点与目的节点之间距离较远时，需要借助中继节点进行数据包的转发，源节点到目标节点之间的中继节点构成路由路径。确定各路由路径中源节点到目标节点之间的中继节点个数。进一步地，在各路由路径对应的中继节点的基础上加1，得到各路由路径对应的跳数。

步骤1042e，将跳数最少的路由路径确定为最优路由路径，采用最优路由路径进行数据包的转发。

本实施例中，获得各路由路径对应的跳数，将跳数最少的路由路径确定为最优路由路径，此时最优路径是源节点到目标节点对应的最短路径，最短路径相对来说耗时较少，可高效的完成数据包的发送。

可选地，对步骤1042进行了进一步的细化，包括以下步骤：

步骤1042f，获取各路由路径对应的首位中继节点的信噪比。

本实施例中，获取各路由路径中首位中继节点的信噪比，首位中继节点为下一跳节点，信噪比越高，说明通信质量较高，相反，信噪比越小，说明通信质量不佳。

步骤1042g，将信噪比最大的首位中继节点对应的路由路径确定为最优路由路径，采用最优路由路径进行数据包的转发。

本实施例中，选择信噪比最大的首位中继节点对应的路由路径，将该路由路径确定为最优路由路径，采用最优路由路径进行数据包的转发，此时最优路由路径是指通信质量较好的路径。

实施例五

在本发明实施例一提供的基于无人机自主跳频的自组网通信方法的基础上，步骤104之前，包括以下步骤：

步骤104a，获取源节点对应的路由路径表，确定路由路径表中是否存在源节点到目的节点对应的路由路径；若是，则执行步骤104；若否，则执行步骤104b。

本实施例中，获取源节点对应的路由路径表，路由路径表包含源节点到无人机自组网中一些节点的路由路径信息，确定路由路径表中是否存在从源节点到目的节点的路由路径信息，若路由路径表中存在从源节点到目的节点的路由信息，进一步获取源节点到目的节点对应的路由路径。

步骤104b，将数据包发送至中继节点，以使中继节点作为新的源节点进行数据包的发送。

本实施例中，若路由路径表中不存在到目的节点的路由信息，在无人机自组网中的节点中为源节点选择中继节点即下一跳节点，并通过中继节点进行数据包的转发。中继节点接收到数据包，中继节点作为新的源节点发送数据包。需要说明的是，只要无人机自组网的节点由发包请求都可作为源节点，同一个无人机可作为目的节点、源节点及中继节点。

实施例六

在本发明实施例一提供的基于无人机自主跳频的自组网通信方法的基础上，对步骤104b进行了进一步细化，包括以下步骤：

步骤104b₁，控制源节点以多播的方式发出路由请求，以供预设范围内的中继节点根据路由请求反馈路由回应。

本实施例中，控制源节点以多播方式发出路由请求RREQ，预设距离内的中继节点接收路由请求，并根据路由请求反馈路由回应RREP。

步骤104b₂，若接收到多个路由回应，则将数据包发送至多个路由回应对应的多个中继节点。

本实施例中，以多播的形式发送的路由请求，使源节点附近的中继节点反馈路由回应，若接收到多个路由回应，将数据包发送至多个路由回应对应的多个中继节点，多个中继节点中的各个节点接收到数据包，各中继节点作为新的源节点发送数据包，返回步骤101。

本实施例中，并没有指定一个中继节点进行数据包的转发，而是采用多个中继节点共同发送数据包，可使目的节点更快的收到数据包。

可选地，对步骤104b进行了进一步细化，包括以下步骤：

步骤104b₃，控制源节点以多播的方式发出路由请求，以供预设距离内的中继节点根据路由请求反馈路由回应。

本实施例中，控制源节点以多播方式发出路由请求RREQ，预设距离内的中继节点接收路由请求，并根据路由请求反馈路由回应RREP。

步骤104b₄，若接收到多个路由回应，则从多个路由回应对应的中继节点中选择最优中继节点，将数据包发送至最优中继节点。

本实施例中，以多播的形式发送的路由请求，使源节点附近的中继节点反馈路由回应，若接收到多个路由回应，则在反馈路由回应的中继节点中选择最优中继节点，进一步将数据包发送至最优中继节点，最优中继节点作为新的源节点，将数据包发送至目标节点。

可选地，从多个路由回应对应的中继节点中选择最优中继节点的步骤包括：

步骤104b₅，获取多个路由回应对应的中继节点中各中继节点对应的信噪比，将信噪比最大的中继节点确定为最优中继节点。

本实施例中，若接收到多个路由回应，获取多个路由回应对应的中继节点中各中继节点对应的信噪比，将多个路由回应对应的中继节点中各中继节点对应的信噪比进行比较，选择信噪比最大的中继节点，将信噪比最大的中继节点确定为最优中继节点。

实施例七

图6是本发明实施例七提供的基于无人机自主跳频的自组网通信方法的流程示意图，如图6所示，在本发明实施例一提供的基于无人机自主跳频的自组网通信方法的基础上，步骤104之后，包括以下步骤：

步骤105，将源节点对应的发送模式更改为接收模式。

本实施例中，源节点数据包发送后，将源节点当前的天线由发送模式更改为接收模式，以接收无人机自组网中其他节点发送的数据包。

步骤106，判断源节点对应的当前频点是否可用。

本实施例中，此时的源节点已经完成数据包的发送，可作为中继节点或节点，判断该节点当前的频点是否可用，若当前频点可用，则间隔预设时间判断该节点对应的当前频点是否可用。

步骤107，若否，则根据当前频点与备用频点之间对应的频点距离确定新的频点。

本实施例中，若当前频点不可用，需要进行跳频，进一步根据当前频点与备用频点之前的对应的频点距离确定新的频点。具体地，获取该节点对应的本地频点列表，本地频点列表中包括了不可用备用频点和可用备用频点。计算当前频点到各可用备用频点之间的对应的频点距离，根据当前频点到各可用备用频点之间的对应的频点距离选择其中一个可用备用频点。当前频点可能是因为受到攻击导致不可用，存在再次攻击当前频点临近频点的可能，因此选择与当前频点对应的频点距离最大的可用备用频点，将与当前频点对应的频点距离最大的可用备用频点作为新的频点。

实施例八

在本发明实施例二提供的基于无人机自主跳频的自组网通信方法的基础上，步骤104之后，包括以下步骤：

步骤A104，判断新的频点是否可用。

本实施例中，控制初始频点对应的源节点跳频至新的频点，判定新的频点是否可用，根据判断结果确定是否需要再次跳频。

步骤B104若否，则在本地频点列表中将该新的频点标记不可用频点，并执行步骤1032。

本实施例中，若新的频点可用，则获取源节点到目的节点对应的路由路径，从对应的路由路径中选择最优的路由路径进行数据包的转发。若新的频点不可用，需要再次跳频，将本地频点列表中的该新的频点标记为不可用频点，从本地频点列表中选择与初始频点对应的频点距离最大的可用备用频点，将对应的频点距离最大的可用备用频点作为新的频点，控制初始频点对应的源节点跳频至新的频点。

图7是本发明一实施例提通信装置的结构示意图，如图7所示，本实施例提供的通信装置200包括确定单元201，判定单元202，跳频单元203，选择单元204。

其中，确定单元201，用于确定无人机自组网中的源节点是否需要发送数据包。判定单元202，用于若是，则判断源节点对应的初始频点是否可用。跳频单元203，若初始频点不可用，则根据初始频点与备用频点之间对应的频点距离确定新的频点，控制源节点跳频至新的频点。选择单元204，用于获取源节点到数据包对应的目的节点对应的路由路径，从对应的路由路径中选择最优的路由路径并在新的频点上进行数据包的发送。

可选地，跳频单元，还有用获取源节点对应的本地频点列表，并根据初始频点的频点标识与本地频点列表中各可用备用频点的频点标识计算初始频点与各可用备用频点之间对应的频点距离；选择与初始频点的频点距离最大的可用备用频点，将距离最大的可用备用频点确定为新的频点。

可选地，选择单元，还用于确定对应的路由路径的数量；若存在多个对应的路由路径，则根据源节点到目标节点之间的跳数和/或路由路径对应的首位中继节点对应的信噪比从多个对应的路由路径中选择最优路径并在新的频点上进行数据包的发送。

可选地，选择单元，还用于确定各路由路径中源节点到目标节点之间的中继节点个数，并根据中继节点个数计算各路由路径对应的跳数；若跳数最少的路由路径有多个，则获取跳数最少的多个路由路径中各路由路径对应的首位中继节点的信噪比；将信噪比最大的首位中继节点对应的路由路径确定为最优路由路径，采用最优路由路径并在新的频点上进行数据包的发送。

可选地，选择单元，还用于获取源节点对应的路由路径表，确定路由路径表中是否存在源节点到目的节点对应的路由路径；若是，则执行获取源节点到数据包对应的目的节点对应的路由路径的步骤；若否，则将数据包发送至中继节点，以使中继节点作为新的源节点进行数据包的发送。

可选地，选择单元，还用于控制源节点以多播的方式发出路由请求，以供预设范围内的中继节点根据路由请求反馈路由回应；若接收到多个路由回应，则将数据包发送至多个路由回应对应的多个中继节点。

可选地，判定单元，还用于将源节点对应的发送模式更改为接收模式；判断源节点对应的当前频点是否可用；若否，则根据当前频点与备用频点之间对应的频点距离确定新的频点。

可选地，判定单元，还用判断新的频点是否可用；若否，则在本地频点列表中将该新的频点标记不可用频点，并执行选择与初始频点的频点距离最大的可用备用频点的步骤。

图8是用来实现本发明实施例的基于无人机自主跳频的自组网通信方法的无人机的框图，如图8所示，该无人机300包括：存储器301，处理器302。

存储器301存储计算机执行指令；

处理器执行302存储器存储的计算机执行指令，使得处理器执行上述任意一个实施例提供的方法。

在示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，计算机执行指令被处理器执行上述任意一个实施例中的方法。

在示例性实施例中，还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行上述任意一个实施例中的方法。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims (10)

1.一种基于无人机自主跳频的自组网通信方法，其特征在于，所述方法包括：

确定无人机自组网中的源节点是否需要发送数据包；

若是，则判断源节点对应的初始频点是否可用；

若初始频点不可用，则根据初始频点与备用频点之间对应的频点距离确定新的频点，控制源节点跳频至新的频点；

获取源节点到数据包对应的目的节点对应的路由路径，从对应的路由路径中选择最优的路由路径并在新的频点上进行数据包的发送。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据初始频点与备用频点之间对应的频点距离确定新的频点，包括：

获取源节点对应的本地频点列表，并根据初始频点的频点标识与本地频点列表中各可用备用频点的频点标识计算初始频点与各可用备用频点之间对应的频点距离；

选择与初始频点的频点距离最大的可用备用频点，将所述距离最大的可用备用频点确定为新的频点。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从对应的路由路径中选择最优的路由路径并在新的频点上进行数据包的发送，包括：

确定对应的路由路径的数量；

若存在多个对应的路由路径，则根据源节点到目标节点之间的跳数和/或路由路径对应的首位中继节点对应的信噪比从多个对应的路由路径中选择最优路径并在新的频点上进行数据包的发送。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据源节点到目标节点之间的跳数和路由路径对应的首位中继节点对应的信噪比从多个对应的路由路径中选择最优路径并在新的频点上进行数据包的发送，包括：

确定各路由路径中源节点到目标节点之间的中继节点个数，并根据中继节点个数计算各路由路径对应的跳数；

若跳数最少的路由路径有多个，则获取跳数最少的多个路由路径中各路由路径对应的首位中继节点的信噪比；

将信噪比最大的首位中继节点对应的路由路径确定为最优路由路径，采用最优路由路径并在新的频点上进行数据包的发送。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取源节点到数据包对应的目的节点对应的路由路径之前，还包括：

获取源节点对应的路由路径表，确定路由路径表中是否存在源节点到目的节点对应的路由路径；

若是，则执行所述获取源节点到数据包对应的目的节点对应的路由路径的步骤；

若否，则将数据包发送至中继节点，以使中继节点作为新的源节点进行数据包的发送。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将数据包发送至中继节点，包括：

控制源节点以多播的方式发出路由请求，以供预设范围内的中继节点根据路由请求反馈路由回应；

若接收到多个路由回应，则将数据包发送至多个路由回应对应的多个中继节点。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从对应的路由路径中选择最优的路由路径并在新的频点上进行数据包的发送之后，还包括：

将源节点对应的发送模式更改为接收模式；

判断源节点对应的当前频点是否可用；

若否，则根据当前频点与备用频点之间对应的频点距离确定新的频点。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制源节点跳频至新的频点之后，还包括：

判断新的频点是否可用；

若否，则在本地频点列表中将该新的频点标记不可用频点，并执行所述选择与初始频点的频点距离最大的可用备用频点的步骤。

9.一种无人机，包括：至少一个处理器和存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如权利要求1-8任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1-8任一项所述的方法。

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