由 dawei 一、无人机自组网的概念
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，又具有报文转发功能，可以通过无线连接构成任意的网络拓扑。每架无人机在该网络中兼具任务节点和中继节点两种功能：作为任务节点，可在地面控制站或其他无人机的指令控制下执行任务意图；作为中继节点，可根据网络的路由策略和路由表参与路由维护和分组转发工作。
二、无人机自组网系统构成
无人机自组网系统包括一个地面控制站节点和若干个无人机节点。
在无人机自组网络中，由于无线传输距离限制或地形限制，无人机间的路由有时需要多个网段组成。无人机节点C和地面控制站无法直接通信，但可以通过节点D和地面控制站以地面控制站路由进行通信，或通过节点A、B和地面控制站以地面控制站路由进行通信。
三、无人机自组网方案特点
无人机自组网除具有独立组网、自组织、动态拓扑、无约束移动、多跳路由等一般自组网网络本身的技术特点以外，还具有以下的任务使用特点。
1.适用于复杂地形、非视距应用
单架无人机容易受到地形或其他环境影响，无法实现无人机和地面的实时通信。但无人机自组网中每个无人机都可作为中继机，可以实现复杂地形下和非视距的应用。
2.适用于远距离作业覆盖由于地球曲率影响，无线电视距传播受到极大的影响，再加上基站周围地形因素的影响，往往通信距离小于50km。当使用无人机自组网通信链路时，离基站最近的无人机除了承担任务机的角色以外，还承担着中继机的角色。当加入中继功能后，数据链的通信距离范围可以增加到150-200km，免去了无人机往返作业及转场的次数，提高了任务效率。
3.抗干扰能力强
自组网网络使所有无人机集群间不再是简单的链式结构，即使在链中的任何环节出现故障，无人机整个系统也不会瘫痪，这就意味着无人机系统的抗干扰能力得到了大幅提高。
4.智能化程度高
无人机自组网能够及时感知网络变化，自动配置或重构网络，保证数据链路的实时连通，具有高度的自治性和自适应能力。另外，无人机自组网可以实现信息共享，能够将所接受的信息进行处理，并自主决策，实现执行任务智能化。
5.功能多样
无人机自组网后就具有所有终端的功能，各无人机优势互补、分工协作，形成有机整体，获得比单机更好的执行任务效果。
6.多路高清数据传输
一次任务可实现多次传统任务效果。此任务以无人机环境保护监测为例，由于环境监测面积较大，采用四架无人机同时进行环境保护作业，地面与无人机控制距离达到50km，无人机与无人机最大控制距离达到150km，四架无人机可同时采集FHD视频并实时回传至地面站。若发现环境异常等情况，可派遣多架无人机前往现场上空进行多角度数据采集，同时可避免数据链因地形复杂、山体遮挡造成失联的情况发生。
四、行业应用
1.安防行业应用
防地域范围较大，单架无人机监视范围小，无人机需要多次往返，甚至多次转场才能完全覆盖任务区域，耗时较长、效率低；当无人机出现故障时会影响任务。运用无人机自组网，一次可以完成大面积的监视任务，发现问题时可以使用多架无人机不同角度的去监视；一架无人机出现故障时不会影响执行任务。
2.应急搜救行业应用
在山区人工搜救时，有些地势和环境复杂，单架无人机执行任务时，会出现数据链遮挡影响无人机与地面站的通信的问题。运用无人机自组网，每个无人机都可作为中继机，不会出现数据链遮挡的问题。
3.物探行业应用
航空物探需要飞行器长时间进行低空飞行以达到精准的勘探效果，而低空飞行受地球曲率影响无法实现较大的飞行半径。自组网模式则很好地解决了这个问题，通过一架或多架无人机中继桥接，实现了低空长距离勘探。
4.环保行业应用
环境监测使用无人机自组网，可以根据任务来增减无人机组网数，当环保监测面积较小时可以使用一两架无人机去执行任务；当环保监测面积较大时可以用多架无人机执行任务，可以灵活、高效的完成任务。