[发明专利]一种适用于三维空间中解决贪婪转发出现路由空洞的方法

权利要求书

1.一种适用于三维空间中解决贪婪转发出现路由空洞的方法，其特征在于：具体包括如下步骤：

步骤1，构建无人机节点网络模型；

步骤2，确定无人机节点通信范围与虚拟球体转发范围；

步骤3，确定无人机下一个转发节点。

2.根据权利要求1所述的一种适用于三维空间中解决贪婪转发出现路由空洞的方法，其特征在于：所述步骤1的具体过程为：

步骤1.1，将N个无人机随机分布在三维空间中，每个无人机通过自身携带的GPS设备获取自身的位置信息；

步骤1.2，选取任意一台无人机作为源节点S，源节点S通过目的地位置服务获取数据包目的地的位置信息，即无人机目的节点D的位置信息。

3.根据权利要求2所述的一种适用于三维空间中解决贪婪转发出现路由空洞的方法，其特征在于：所述步骤1.1中，每个无人机通过自身携带的GPS设备获取的自身位置信息包括经纬度、海拔。

4.根据权利要求2所述的一种适用于三维空间中解决贪婪转发出现路由空洞的方法，其特征在于：所述步骤2的具体过程为：

步骤2.1，采用如下公式(1)确定任一无人机节点(a，b，c)的通信范围r：

(x-a)²+(y-b)²+(z-c)²＝r² (1)；

步骤2.2，利用无人机目的节点D的坐标(x_D,y_D,z_D)为球心形成一个半径可变的球形，该球形的半径为R，R即为无人机的球体转发范围，采用如下公式(2)计算球形半径R：

(x-x_D)²+(y-y_D)²+(z-z_D)²＝R² (2)；

步骤2.3，采用如下公式(3)计算无人机源节点S到目的节点D的距离L：

5.根据权利要求4所述的一种适用于三维空间中解决贪婪转发出现路由空洞的方法，其特征在于：所述步骤3的具体过程为：

N个无人机自组网中各节点通过GPS模块获取自身位置信息，各无人机在各自通信范围内通过周期性hello信息获取相邻节点的位置信息，各无人机节点生成各自的一跳邻居表，根据一跳邻居表可以得到任意两个邻节点间的距离；

当源节点S要发送数据给目的节点D时，首先分析源节点S的一跳邻居表中是否存在目的节点D，即判断目的节点D与源节点S是否互为一跳邻居节点，如果存在，则源节点S直接给目的节点D发送数据；

如果在源节点S的邻居表中不存在目的节点D，那么以目的节点D的位置坐标为球心形成一个半径R可变的球体转发范围，当R＝L-r时，球体转发范围与源节点S的球形通信范围两个球面是相切的，此时逐渐增大球体转发范围的半径R，则两个球形范围相交，选择在源节点S的邻节点中最先与球体转发范围相接触的节点A作为下一跳转发节点，进行数据转发；

若球体转发范围在接触源节点S之前都没有与任何源节点的一跳邻节点接触，那么则认为出现了路由空洞的情况；

当出现路由孔洞情况时，继续增大球体转发范围的半径直到接触到除源节点S之外的源节点S的一跳邻节点，并将该节点作为下一跳邻节点进行数据转发；

当该球体转发范围同时接触多个邻节点时，当球体转发范围的半径R小于源节点S到目的节点D的距离时，则选择最靠近源节点S的邻节点进行转发；当球体转发范围的半径R大于或等于源节点S到目的节点D的范围时，即出现路由空洞的情况，则选择距离源节点S最远的邻节点进行转发。