基于三角模型的航空自組網地空通信連通性研究
本文關鍵詞:基于三角模型的航空自組網地空通信連通性研究
【摘要】:航空自組網是指飛機飛行時相互間無中心、自組織形成的網絡,作為一種新的航空通信方式有望成為跨洋民用航空通信網絡的重要補充?缪竺裼煤娇兆越M網網絡規(guī)模大、節(jié)點隨機分布并高速運動、通信鏈路高動態(tài)變化,組網可行性及航空自組網連通性的研究對設計航空自組網各層協(xié)議具有重要意義。目前,基于航線的航空自組網連通性研究主要集中在單航線單、雙航路和單航線多航路,而對多航線航空自組網連通性的研究甚少。由此,針對交叉多航線的航空自組網的特點和需求研究其連通性具有重要的意義。本論文分析了航空自組網的特點,總結了航空自組網網絡連通性的國內外研究現(xiàn)狀,介紹了現(xiàn)有的基于固定交叉多航線的航空自組網連通性研究,分析了其研究方法的局限性;诳罩酗w機通過空-空鏈路和地-空鏈路接入地基站的指導思想并結合民航飛機沿航線飛行的特點,提出了一種基于三角模型的航空自組網連通性研究方法,對多航線航空自組網的連通性進行了深入分析,主要工作和貢獻如下:(1)推導了航空自組網連通概率表達式。結合相關航空規(guī)約,將三維航線壓縮到一個三角網格的二維平面中,給出了任意交叉多航線的節(jié)點度分布計算公式,得到了航空自組網的連通概率,并分析了在不同飛機通信半徑下,飛機節(jié)點密度與連通概率的關系;(2)提出了多航線航空自組網飛機節(jié)點到地基站連通概率的計算方法。根據(jù)多航線航空自組網端到端連通的特點,搜索起始飛機節(jié)點到地基站的所有路徑并建立相關鄰接矩陣,根據(jù)鄰接矩陣判別端到端的有效路徑并刪除所有無效路徑,最后計算起始飛機節(jié)點到地基站至少存在一條路徑的概率,即節(jié)點連通到地基站的概率;(3)在多航線航空自組網仿真場景下,對所提出的理論推導計算公式進行仿真驗證,仿真結果證明節(jié)點度分布、航空自組網連通概率以及地空通信端到端連通概率公式的正確性,同時,分析了影響航空自組網連通性的一些關鍵參數(shù),為航空自組網的組網可行性分析提供了重要支撐。
【關鍵詞】:航空自組網 多航線 三角網格 連通概率
【學位授予單位】:重慶大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:V351.36;V243.1;TN929.5
【目錄】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-8
- 1 緒論8-19
- 1.1 課題研究背景與意義8-9
- 1.2 航空自組網研究現(xiàn)狀9-14
- 1.3 網絡連通性研究現(xiàn)狀14-17
- 1.4 主要研究工作及章節(jié)安排17-19
- 2 固定航線的航空自組網連通性研究19-24
- 2.1 一維航線連通概率19-20
- 2.2 航線網連通概率20-22
- 2.2.1 分支連通概率21
- 2.2.2 圖的連通概率21-22
- 2.3 固定航線模型連通性研究的局限性22
- 2.4 本章小結22-24
- 3 基于三角模型的航空自組網連通概率24-43
- 3.1 引言24-25
- 3.2 多航線航空自組網網絡模型介紹25-27
- 3.2.1 多航線航空自組網場景25
- 3.2.2 基于三角模型的多航線模型25-27
- 3.3 節(jié)點連通概率27-30
- 3.3.1 節(jié)點度分布27-30
- 3.3.2 節(jié)點連通概率30
- 3.4 仿真分析30-42
- 3.4.1 仿真場景及參數(shù)設置30-34
- 3.4.2 度分布的仿真分析34-39
- 3.4.3 連通概率的仿真分析39-42
- 3.5 本章小結42-43
- 4 航空自組網地空通信多跳連通分析43-61
- 4.1 相關數(shù)學理論43-44
- 4.2 端到端連通概率44-54
- 4.2.1 端到端的有效路徑44-47
- 4.2.2 路徑合并47-51
- 4.2.3 多跳連通概率51-54
- 4.2.4 地空通信連通概率54
- 4.3 仿真分析54-60
- 4.3.1 仿真理論統(tǒng)計54-55
- 4.3.2 仿真場景55
- 4.3.3 仿真結果分析55-60
- 4.4 本章小結60-61
- 5 總結與展望61-62
- 5.1 論文總結61
- 5.2 展望61-62
- 致謝62-63
- 參考文獻63-67
- 附錄67
- A. 作者在攻讀學位期間參與的科研項目67
- B. 作者在攻讀學位期間取得的科研成果目錄67
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本文編號:596532
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