本文選題：水下機器人 + 編隊航行�。� 參考：《電機與控制學報》2017年05期

【摘要】：使用水下機器人組網(wǎng)編隊可以在更開闊的海域完成環(huán)境信息收集、區(qū)域搜索與快速環(huán)境感知等使命。為提高編隊通信效率,研究了水聲通信條件下多水下機器人組網(wǎng)通訊的方法。在多水下機器人的分層通信結(jié)構(gòu)中,基于拓撲網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)建立了信道傳輸模型。根據(jù)傳輸模型,對于距離領航員AUV節(jié)點較遠而距離其他跟隨AUV較近的節(jié)點采用線性拓撲傳輸方式,而對于其他AUV節(jié)點采用一對多競爭拓撲傳輸方式。在線性拓撲傳輸?shù)淖赃m應MAC協(xié)議中,領航員AUV和所有的跟隨AUV通過廣播與應答的方式實現(xiàn)時間同步,之后跟隨AUV節(jié)點根據(jù)距離領航員AUV和數(shù)據(jù)傳輸?shù)男Чx擇負責外圍節(jié)點的通信或休眠,這就降低了領航AUV的能量消耗,提高了整個AUV編隊組網(wǎng)的生存時間。而一對多競爭的自適應MAC協(xié)議包含了一種改進的握手機理,該協(xié)議可以降低傳輸?shù)膩G包率并提高網(wǎng)絡的吞吐量。與AUV編隊結(jié)合的通信仿真表明了該方法的先進性和有效性。
[Abstract]:The formation of underwater vehicles can complete the tasks of environmental information collection, regional search and rapid environmental awareness in the wider sea area. In order to improve the efficiency of formation communication, the communication method of multi-underwater vehicle network under underwater acoustic communication is studied. In the hierarchical communication structure of multiple underwater vehicles, a channel transmission model is established based on topological network structure. According to the transmission model, the linear topology transmission mode is used for the nodes which are far away from the AUV node of the navigator and closer to the other nodes following the AUV, while for the other AUV nodes, the one-to-many competing topology transmission mode is adopted. In the adaptive MAC protocol of linear topology transmission, the navigator AUV and all the following AUV realize time synchronization by broadcasting and answering. Then the following AUV nodes are chosen to be responsible for the communication or dormancy of the peripheral nodes according to the effect of the distance navigator AUV and data transmission. This reduces the energy consumption of the pilot AUV and improves the survival time of the whole AUV formation network. The adaptive MAC protocol of one-to-many competition includes an improved handshake mechanism, which can reduce packet loss rate and improve the throughput of the network. The communication simulation with AUV formation shows that the method is advanced and effective.
【作者單位】： 哈爾濱工程大學水下機器人技術重點實驗室;
【基金】：國家自然科學基金(5129050,51579053,61633009)
【分類號】：TP242

【參考文獻】

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本文編號：1803909