【摘 要】
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无线紫外光(Ultraviolet,UV)通信是散射通信,通信距离较短,具有非直视通信、抗干扰能力强等特点。直升机编队飞行可以提高飞机的整体效率,将直升机编队飞行和紫外光通信相结合,可以
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无线紫外光(Ultraviolet,UV)通信是散射通信,通信距离较短,具有非直视通信、抗干扰能力强等特点。直升机编队飞行可以提高飞机的整体效率,将直升机编队飞行和紫外光通信相结合,可以充分发挥紫外光通信的优势使机群间通信更加安全可靠。研究空间角度对网络连通性的影响对直升机编队飞行中收发端系统角度参数的选择有重要意义,并且直升机编队飞行通信网络在链路断开后的通路快速恢复对整个通信网络连通性至关重要。因此本文对无线紫外光非直视通信网络连通性能进行分析,并提出一种直升机编队飞行通信网络通路快速恢复算法。 本研究主要内容包括:⑴针对不同空间角度通信方式对无线紫外光非直视通信网络连通概率影响的问题,根据无线紫外光通信网络中不同调制方式的网络连通概率和不同收发仰角的路径损耗模型,研究了不同非直视通信方式对网络连通性能的影响,仿真了500个节点均匀分布的网络处于1-连通状态时收发仰角对网络性能的影响,并分析了OOK和PPM调制方式下网络节点密度、通信覆盖范围、数据传输速率、发送功率等网络性能参数。⑵在仿真结果的基础上选取收发端空间角度的最优值,计算直升机间路径损耗作为节点间路径权值。采用Dijkstra算法实现节点通信的最短路径。提出当网络中某一节点断开时,通过最短路径中断开节点的上邻节点来快速恢复通信路径,而当网络中某一链路断开时,通过最短路径中断开链路的节点来快速恢复通信路径,并通过平均收敛时间以及平均迭代次数两性能指标对该算法可行性进行验证。⑶研究结果表明:网络处于1-连通状态时PPM调制方式能获得比OOK调制方式更好的网络连通性能;在本文研究角度范围内当发送端仰角与接收端仰角均为20°时网络连通性能参数最佳。本文提出的路径恢复算法有较低的平均收敛时间和平均迭代次数,能满足快速恢复路径的需求。
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