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申请/专利权人：华能伊敏煤电有限责任公司

摘要：本发明公开了一种面向能量均衡高可靠传输的多无人机数据回传路由方法，通过网络、控制、路由三个模块，使用SDN技术进行架构设计及搭建，借助数据平面与控制平面分离的特性进行对网络的灵活管理控制。利用有向无环图构建算法为上下行链路构建分层拓扑，并采用深度优先搜索算法以较低复杂度寻找全部可用路由。通过设计链路指标，实现面向能量均衡与鲁棒的最优路由选择。通过对链路过期时间的预测以及packet‑in消息接收时刻在网络运行周期的分布，设计硬超时时间hard_timeout字段的函数。最后利用Openflowv1.3协议进行流表下发使网络模块具备灵活转发的功能，从时延、网络生存周期、丢包率三个指标优化，实现多无人机数据回传中的能量均衡与高可靠传输。

主权项：1.面向能量均衡高可靠传输的多无人机数据回传路由方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、利用SDN控制器构成的控制模块周期性收集网络模块的数据平面拓扑信息，并基于跳数为上下行链路构建有向无环图；数据平面由无人机数据节点与中继网关节点组成，其中，无人机数据节点负责数据采集，中继网关节点负责通过有线或无线传输；由数据平面构成网络模块；S2、路由模块根据有向无环图分别为上下行链路选择综合考虑能量均衡与鲁棒性的最优路由，并利用无人机数据节点及拓扑信息计算链路过期时间；步骤S2中，各无人机数据节点周期性探测邻居无人机数据节点信息并将其与自身能量、运动信息一同通过控制链路上报至控制器作为数据平面拓扑信息；对于无人机数据节点i来说，拓扑信息包括接收到来自邻居无人机数据节点j的信号接收强度、剩余能量、位置信息和速度，使用链路指标Qij来表示无人机数据节点i与无人机数据节点j之间的链路指标： 其中，nj为选择无人机数据节点j作为下一跳的无人机数据节点个数，α和β为权重系数，且满足α+β＝1；rij为无人机数据节点i接收来自邻居无人机数据节点j的信号接收强度，ej为无人机数据节点j的剩余能量；根据构建的有向无环图，采用深度优先算法寻找各无人机数据节点与中继网关节点间的路由，根据Qij的值选择综合考虑能量均衡与鲁棒性的最优路由；最优路由的选择步骤如下：1遍历所有源无人机数据节点到目的无人机数据节点的路径，并计算各条路径的链路指标加权和Qsum，对于一条路径p，其Qsum表示为： 2选择具有最大Qsum值的路径作为最优路径，并将最优路径的下一跳选出，作为next_hop节点；3更新nnext_hop值，将nnext_hop+1；nnext_hop为选择无人机数据next_hop节点作为下一跳的无人机数据节点个数；4此时next_hop节点即为最优下一跳节点；S3、SDN控制器根据链路过期时间设置流表项的硬超时字段并下发至相应无人机数据节点。

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