自主无人机集群的作战效能高度依赖于可靠的通信保障,尤其是在缺乏基础设施的环境中,实现领航无人机向地面站传输高带宽、高敏感性数据。本研究针对此类场景下标准路由协议的局限性,提出并评估了一种面向飞行自组织网络(FANET)的新型中继驱动通信策略。本研究旨在通过质量驱动的优化方法,增强集群对地(S2G)数据链路的可靠性。研究方法是在动态源路由(DSR)协议基础上,引入一种智能化的多目标中继选择算法。该算法采用基于服务质量感知的A*搜索算法,由一种融合预测数据保真度与路径距离的创新代价函数引导,使系统能够主动发现一条在网络效率与关键任务数据载荷完整性之间达到最优平衡的通信路径。系统在Webots仿真平台中进行了验证,在一个充满障碍、面积为80米×80米的复杂作战区域内,使用Crazyflie 2.0(CF2)纳米四旋翼无人机群模型开展测试。仿真主要结果表明,该框架成功利用跟随无人机构建动态中继基础设施,即使在领航无人机超出直接通信范围时,仍能维持高保真数据链路。核心结论是,与标准响应式协议相比,这种基于服务质量感知的路由策略显著增强了通信韧性与数据完整性,能够稳健传输多源传感器数据,并为执行更复杂、长距离的集群任务提供支撑。

关键词——动态源路由(DSR),飞行自组织网络(FANET),无人机集群通信,中继选择算法,弹性通信,多跳网络,服务质量(QoS),Webots

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