无人机自组网系统包括一个地面控制站节点和若干个无人机节点。其结构图如图1所示,图中1个地面控制站与4架无人机构成1个无人机自组网。在无人机自组网络中,由于无线传输距离限制或地形限制,无人机间的路由有时需要多个网段组成。如图1所示,无人机节点C和地面控制站无法直接通信,但可以通过节点D和地面控制站以C→D→地面控制站路由进行通信,或通过节点A、B和地面控制站以C→A→B→地面控制站路由进行通信。
无人机自组网方案特点
无人机自组网除具有独立组网、自组织、动态拓扑、无约束移动、多跳路由等一般自组网网络本身的技术特点以外,还具有以下的任务使用特点。
1.适用于复杂地形、非视距应用
单架无人机容易受到地形或其他环境影响,无法实现无人机和地面的实时通信。但无人机自组网中每个无人机都可作为中继机,可以实现复杂地形下和非视距的应用。
2.适用于远距离作业覆盖
由于地球曲率影响,无线电视距传播受到极大的影响,再加上基站周围地形因素的影响,往往通信距离小于50km。当使用无人机自组网通信链路时,离基站最近的无人机除了承担任务机的角色以外,还承担着中继机的角色。当加入中继功能后,数据链的通信距离范围可以增加到150-200km,免去了无人机往返作业及转场的次数,提高了任务效率。 3.抗干扰能力强
自组网网络使所有无人机集群间不再是简单的链式结构,即使在链中的任何环节出现故障,无人机整个系统也不会瘫痪,这就意味着无人机系统的抗干扰能力得到了大幅提高。
4.智能化程度高
无人机自组网能够及时感知网络变化,自动配置或重构网络,保证数据链路的实时连通,具有高度的自治性和自适应能力。另外,无人机自组网可以实现信息共享,能够将所接受的信息进行处理,并自主决策,实现执行任务智能化。
5.功能多样
无人机自组网后就具有所有终端的功能,各无人机优势互补、分工协作,形成有机整体,获得比单机更好的执行任务效果。
6.多路高清数据传输
一次任务可实现多次传统任务效果。如图2、图3所示,此任务以无人机环境保护监测为例,由于环境监测面积较大,采用四架无人机同时进行环境保护作业,地面与无人机控制距离达到50km,无人机与无人机最大控制距离达到150km,四架无人机可同时采集FHD视频并实时回传至地面站。若发现环境异常等情况,可派遣多架无人机前往现场上空进行多角度数据采集,同时可避免数据链因地形复杂、山体遮挡造成失联的情况发生。
Yara Birkeland号已于今年开始试运营,并在挪威南部用于肥料运送。2019年投入运营,初期该船将配备船员运营,预计2020年开始实现完全无人自动航行。YARA Birkeland号虽载货量很少,但会成为全球首艘全电动支线集装箱船和全球首艘完全自主驾驶船舶。届时,该船的正式投入运营,也将会成为全球航运史上的一个巨大转折点。
作为智能船舶的终极形式,无人船的到来已不可阻挡。随着全球第一家无人船航运公司Massterly的诞生,意味着无人船开始从概念正式进入商业时代。而在无人船时代,船东已不再是行业主宰者,而是能掌握数据的技术公司。如果说谁拥有海洋,谁就拥有世界,那未来将会是:谁拥有数据,谁就拥有海洋。
作为智能船舶的终极形式,无人船的到来已不可阻挡。随着全球第一家无人船航运公司Massterly的诞生,意味着无人船开始从概念正式进入商业时代。而在无人船时代,船东已不再是行业主宰者,而是能掌握数据的技术公司。如果说谁拥有海洋,谁就拥有世界,那未来将会是:谁拥有数据,谁就拥有海洋。