基于中心节点的无人机集群通信架构设计及验证

传统无人机集群通信架构受地面基站的限制影响,抗干扰能力较弱,同时通信方式不灵活也使其自主协同能力较差。为了应对在动态不确定性环境下执行任务的能力,摆脱地面基站对无人机集群的限制,提出一种基于中心节点控制的无人机集群通信架构模式。该通信架构模式总体为一种多级分层结构,基于中心节点负责集群成员调度和任务发布的特性,避免了传统GSC模式远距离发布指令带来的集群分布式决策能力较弱的问题。采用图形化模型检测工具ISPIN对上述通信架构的可靠性进行了验证。验证结果表明,该通信架构采用动态调整布局,提高了通信性能,降低了对地面基站的依赖,整体提高了无人机集群协同作战的抗干扰能力及协同执行效率。