一种三维定向无人机自组网邻居发现算法

摘要

定向天线因其抗干扰、空间复用度高、传输距离远等特点广泛应用在无人机自组网中.在无人机进行分布式组网时，无人机需要发现周围的邻居节点，因此邻居发现是组网的必要过程，也是无人机自组网MAC协议设计的难点问题.目前的定向邻居发现算法大多局限于二维平面上，无法满足无人机更广泛的使用需求.因此本文提出了一种适用于三维空间的波束扫描路径，在基于确定性扫描算法(Scan-Base Algorithm-Deterministic, SBA-D)的基础上，改进节点收发模式的分配规则，并提出了3个碰撞避免机制，利用三维扫描路径将该算法应用于三维空间的邻居发现中.最后通过仿真分析了节点数量和波束宽度对算法性能的影响，验证了该算法的邻居发现时间、邻居发现率和控制开销与现有三维邻居发现算法相比均有一定提升.

关键词

定向天线 / 无人机自组网 / 邻居发现 / 三维

基金资助

国家自然科学基金项目(61971080)资助