无人机自组网研究进展综述-卓琨

1，1，1,2，1（1.710077；2.94188710077）：（UAV）、，。、，MAC、、、、5，，。：；MAC；；doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015102ProgressofUAVAdHocNetwork：ASurveyZhuoKun1,ZhangHengyang1,ZhengBo1,2,QiYunjun1(1.InformationandNavigationCollege,AirForceEngineeringUniversity,Xi’an710077,China;2.Unit94188ofPLA,Xi’an710077,China)Abstract:WiththeemphasisoneffectiveutilizationofUAVofthenationalinterests,theupsurgeinmulti-UAVcooperativeapplicationdevelopmentandtherapiddevelopmentofAdHocnetworkapplicationresearch,UAVAdHocnetworkhasbecomeanewhotresearcharea.Thebasicconception,themaincharacteristicsandtheapplicationadvantagesoftheUAVAdHocnetworkweresummarizedfirstly,thenamoredetaileddescriptionoffiveimportantresearchtopicsofnetworkingtechnologywasgiven:MACprotocols,routingprotocols,transportprotocols,cross-layerprotocolsdesignandopportunisticnetworks.ThedevelopmentenvironmentofexperimentalplatformoftheresearchorganizationsonUAVAdHocnetworkwereintroduced,finallythechallengeswhichencounteredincurrentresearchandthekeyissuesneedtobesolvedwereinvestigated.Keywords:unnamedaerialvehicleAdHocnetwork,MACprotocol,routingprotocol,opportunisticnetwork：2015-02-04；：2015-04-10：（No.61202490），（No.2013ZC15008）FoundationItems:TheNationalNaturalScienceFoundationofChina（No.61202490），TheNationalAerospaceScienceFoundationofChina（No.2013ZC15008）：，，..,2015102ZhuoK,ZhangHY,ZhengB,etal.ProgressofUAVAdHocnetwork：asurvey.TelecommunicationsScience,20151021（unmannedaerialvehicle，UAV）、、，、。（multi-UAVsystem）、2015102-120154、，，，、。《》[1]《》[2]（globalinformationgrid，GIG），。（UAVAdHocnetwork，UANET），（mobileAdHocnetwork，MANET）（vehicleAdHocnetwork，VANET），、，，、，，、，，。22.1，（networkofUAV）[3]（unmannedaeronauticalAdHocnetwork，UAANET）[4]，：，，，、，。，。、，、、，，，。2.2，、、，，。（1），[1]，30~460km/h，，；，。（2），，，。，、、、；。，，。（3），mini。MANET，；GPS、，；。，，、，。（4）AdHoc，；，，，；，，；，、、，、、，QoS。（5）AdHoc、。MANETVANET，。，，；，。[5]UAV：，、；2015102-2（distributedpheromonerepelmobilitymodel，DPR），UAV，。[6]UAV，（semi-randomcircularmovement，SRCM），。[7]UAV、，（enhancedGauss-Markovmobilitymodel，EGM），GM（），，UAV。2.3（1），，。，，。（2）、，、，。。，，，。（3），，，，。（4）。、、、，，、。（5），、。、，、，。3，[8]，。：·、，；·MAC，、；·，，；·，、；·，；·，、、，；·，、，。，。3.1MACMAC，。、MAC，、、、。，MAC1，。（1）MACMAC。MAC，2015102-320154、，IEEE802.11DCFMAC，CSMA/CA。MANETMACIEEE802.11[9]，，RTS/CTS，。[10]IEEE802.11smesh，IEEE802.11s。[11]，MACIEEE802.11DCF，。（2）MACMAC，。，，。（Token），[12]MAC，，MAC。[13]CDMA，MAC、，，。[14]AdHoc，TDMA，，。MAC，，1。1，MANETMAC，、，；、，、、，MAC（、），、、QoS、MAC。3.2MANET、VANET，、。2，。（1），、，。。[15]（loadcarryanddeliverrouting，LCAD）：，，，，。[16]（datacentricrouting，DCR）：1MACALOHACSMA/CATokenTDMA1MAC2015102-4，。“—”，，；，、。，。（2），，。，；，。SRIInternational[17]，（topologybroadcastbasedonreverse-pathforwarding，TBRPF），。[18]（directionaloptimizedlinkstaterouting，DOLSR），。[19]prediction-OLSR，GPS，。[20]3：（destination-sequenceddistance-vector，DSDV）、OLSR、hierarchical-OLSR，（、、、）。[21]ML-OLSR，OLSR，。（3），，，。[22]（dynamicsourcerouting，DSR），，。[23]，DSR。[24]UAV-DSR，RREQ；[25]REDSR，；[26]UEDSR，，。[27]（AdHocon-demanddistancevector，AODV），22015102-520154，，，。[28]AODV，，、、。[29]AODV-NM，，。（4）、，。（zoneroutingprotocol，ZRP），、，。ZRP，[30]，，，；[31]，，trie，。[32]（temporarilyorderedroutingalgorithm，TORA）RTORA，TORA。（5），，。，。[33]、，（greedyperimeterstatelessrouting，GPSR）。[34]，GPSR。[35]（geographicpositionmobilityorientedrouting，GPMOR），。[36]，。[37]GPSR，、、，。，，2。，MANET。：，；，，GPSR，、QoS；、，、，、、。3.3，QoSLCAD1hop√××√×DCR1hop×√√×√TBRPF1hop×√×××DSDVmulti-hop×√××√OLSRmulti-hop√√√×√DSR1hop×√×××AODV1hop×√×××ZRPmulti-hop×√√√√TORAmulti-hop×√×√√GPSRmulti-hop√√√√√22015102-6。，。，[38]IP，TCPUDP，TCPMANET，。，。（JAUS），，。AS5669[39]JAUS，，JTCP/JUDPTCP/UDP。STANAG4586，，、C4I[40]。JAUS，STANAG4586。，，。，，。，、。3.4，。。[41]，OSI3，MACIMAC-UAV，DOLSR，。[42]—，MAC、，TDMAMAC、。，。，，。，，，、；，，，。3.5，、，[43]。、，，：ZhaoZL[44]RosárioD[45,46]，。[44]、、；[45]，，QoE；[46]，。[47]MSC，（delay-tolerantnetwork，DTN），。，，，。QoS、QoE，、、、、、。4，。3。4.1UniversityofColorado[48]，IEEE802.11b，DSR，。BerkleyAerobotTeam（BEAR）[49]2015102-720154，BEAR、、。BEARIEEE802.11。（SUAAVE）[50]，—。IEEE802.11，。（GeorgiaInstituteofTechnology）（UAVRF）[51]，IEEE802.11[52]。，[53]，；[54]，IEEE802.11b/g，EODV，UDP，H.264。4.2，。MIT———（RAVEN）[55]。、、。（GRASP）[56]（UniversityofPennsylvania），，、、。4.3。，。（UniversityofSydney）（RMUS）[57]。IEEE802.11，、[58]。（HarvardUniversity）mini、———（Simbeeotic）[59]，，、、。[60]HLA，HLA、，。5，。，，。（1）。，、，。，、。，。，（），。（2）、，，、。，，、；，、、，，。（3）、，，MAC。MAC，、；，。2015102-8，QoS。，。，，。6，，MAC。MAC、、；MANET、、。，，。，、。1DoD.USArmyRoadmapforUnmannedAircraftSystems2010-2035,20102DoD.UnmannedSystemsIntegratedRoadmapFY2013-2038,20133LiY,St-HilaireM,KunzT.ImprovingroutinginnetworksofUAVsviascopedfloodingandmobilityprediction.ProceedingsofIFIPWirelessDays,Dublin,Ireland,20124ShiraniR,St-HilaireM,KunzT,etal.Combinedreactive-geographicroutingforunmannedaeronauticalAdHocnetworks.Proceedingsof8thInternationalWirelessCommunicationsandMobileComputingConference(IWCMC-2012),Limassol,Cyprus,20125KuiperE,Nadjm-TehraniS.MobilitymodelsforUAVgroupreconnaissanceapplications.ProceedingsofInternationalConferenceonWirelessandMobileCommunications,Wuhan,China,20066WangW,GuanX,WangB,etal.Anovelmobilitymodelbasedonsemi-randomcircularmovementinmobileAdHocnetworks.InformationScience,2010,1