[发明专利]基于无人机的应急物联通信方法

权利要求书

1.基于无人机的应急物联网通信方法，其特征在于具体步骤如下：

第一步 构建基于无人机的应急物联网数据传输系统；

在平面通信网络的基础上引入无人机通信平台，通过构建新的地面通信节点到无人机的通信链路形成立体通信网络；

第二步 为基于无人机的应急通信网络设计网络通信协议，协议的核心设计如下：

(1)设定无人机指定的数据的优先度最高；

在构建的应急通信网络中，指挥中心可通过无人机向传感网络发出现场监测数据的调度指令，为保证指挥中心调度所指向的数据的实时性，设定的调度数据具有最高的优先度；这一设定将引入新的优先度特点：由于调度数据类型随时间动态变化，且不排除调度所指向的部分数据在原有的优先度体系中层级较低，因此将在同一个网络里形成两个独立并行的优先度体系；

(2)基本实现方案；

该网络的数据优先级随需求度不同将呈现动态变化，围绕着优先级的实现，给出一个方案：假设原先网络有两种类型的数据，分别定义成数据a和数据b，指挥中心调度的数据设为c；具体实现如下：

1)多址接入协议设定；选择随机接入协议，将时间轴分成若干个时隙，各传输节点只能在时隙开始的时候才能发送分组；

2)优先级设定；指挥中心调度指向的数据c优先度最高，设为1级，数据b的优先度次之，设为2级，数据a的优先度最低，设为3级；

3)分组数据发送；节点在发送分组数据前先在信道上进行数次载波侦听，为保障优先度高的数据最先发送出去，设定1级优先度的数据在发送前只需侦听一次，若信道空闲，即可发送，其他优先级的数据需连续侦听两次；若信道忙，节点将随机等待一段时间后再重复该分组数据发送步骤；其中等待时间设定为：1级到3级优先度的数据对应的参数设为k₁，k₂，k₃，等待时间分别为中任一时间，其中参数k_i,i∈N+与系统时延有关，并且当mn，m,n∈N+时，k_mk_n；

(3)建立基本方案基础上的优化方案；

在由多架无人机覆盖的通信网络中，会出现不同无人机覆盖的区域间等待传输的数据的优先度等级差异，无人机A覆盖的区域内堆积优先度高的数据，而相邻的由无人机B覆盖的区域内堆积的主要是优先度较低的数据，此时，无人机A覆盖的区域内优先度高的数据可以首先传输给无人机B覆盖的区域内的节点，再通过无人机B构建的链路传出；上述过程中，如果无人机B覆盖的区域并非是目的区域，则可进一步传输给无人机B覆盖区域的相邻区域内的节点，再经由该区域的无人机链路传输；以此类推。