【摘  要】为解决传统海上通信方式中卫星通信传输时延较长,岸基通信覆盖范围有限的问题,提出一种基于位置预测的无人机辅助海面自组网地理路由算法。所提算法采用高斯马尔科夫模型获取节点的预测位置。若遇到路由空洞,转发节点发起两跳转发过程。多因素决策考虑距离、速度、邻居数量和路径有效期,同时利用主成分分析计算各因素的权重,以做出精确的路由决策。基于OMNeT++平台上进行仿真,结果表明所提算法在减少时延、提高数据包投递率方面具有显著效果。因此结论认为本研究任务所提算法具有实用性和可行性。

【关键词】地理位置路由算法;无人机;海面自组网

0   引言

随着海上活动的增加,海洋环境中的无线通信需求显著增加[1]。为了满足这一不断增长的需求,需要在海上建立有效的通信,传统的通信方式包括卫星通信和岸基通信[2]。然而,卫星通信的传输距离长,信号的时延大,且传输速率有限。至于岸基基站,虽然能提供较高的传输速率,但是基站的通信范围有限,难以覆盖到较远距离的船只[3]。

相比之下,无人机具有更高的灵活性和可移动性[4]。无人机部署在三维空间中,可以扩展视距传输范围。无人机可以充当空中中继,进一步扩大信号传输范围[5]。因此,无人机辅助海面通信具有很大潜力。为了给无人机辅助的海面通信网络提供可靠和高效的信息传输保障,需要设计一种路由算法,能够快速适应网络拓扑的变化,减少数据包的传输时延,提高数据包投递率。

近年来,针对海面自组网和FANETs(Flying Ad Hoc Networks,飞行自组网)的路由算法进行了许多研究。在海面自组网

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