本技术提出了一种无人机自组网的自适应分簇优化方法与系统,该方法利用多信道特性和自适应节点度差来定义节点相似度,实现均衡分簇。通过动态计算合并簇后的模块度增量,选择最优节点组合,优化社团结构和整体性能,降低簇规模偏差,实现最优分簇结果。
背景技术
随着无人机集群规模的不断扩大,无人机节点间信息传输需求急剧增加,无人机网络管理面临路由复杂繁琐、维护开销高、传输时延大等挑战。此外,在通信资源短缺、环境动态对抗的复杂条件下,无人机自组网需要及时感知外部环境变化并做出最优决策,以实现通信资源的高效共享,因此,无人机自组网通信规模的不断扩大与资源有限性之间的矛盾愈发突出。
分簇算法通过将无人机自组网络划分为多个较小的簇单元,实现分层管理,具备网络管理高效、通信资源可复用、网络规模可扩展等优势,更适用于大规模无人机自组网场景,如执行大规模无人机编队任务。传统的分簇算法包括最高节点度分簇、最小ID分簇、最低移动性分簇以及加权分簇等算法,这些算法通过节点属性来确定簇首,旨在构建合理的网络结构并提升网络性能。然而,这些算法考虑的是在理想的单信道环境下的分簇算法,但在实际应用中,由于频谱环境复杂多变、节点间的信道可用性差异显著,传统单信道分簇算法适用性受到了限制,难以充分满足当下复杂多变的无人机自组网环境需求。
实现思路