基于函數逼近的強化學習FANET 路由優化算法

謝勇盛，楊余旺，邱修林，王吟吟

（南京理工大學計算機科學與工程學院，南京 210094）

0 概述

近年來，無人機群在森林防火、智能農業、滲透偵察、火力打擊等民用和軍用領域具有廣泛應用。為完成復雜的協同任務，穩健的通信方式是必不可少的。移動自組網（Mobile Ad-Hoc Network，MANET）［1］作為一種無中心、多跳、自治的無線網絡，被認為是最適合無人機的通信方式之一［2-3］。在MANET 中，每個節點不僅作為終端主機，也充當轉發消息的路由器。但由于節點是移動的，這導致通信鏈路的頻繁變化，因此需要一個能夠幫助網絡組網和維護鏈路穩定的路由協議。目前，對MANET 路由協議的研究已經有了很大的發展，根據不同的路由策略，可將路由協議分為主動路由協議、按需路由協議和混合路由協議。在主動路由協議中，在進行業務傳輸前，節點主動探測周邊鄰居節點并維護鏈路信息。這種優先確定路由鏈路的方式相較按需路由協議和混合路由協議具有更高的實時性［4］。但由于無人機節點移動速度快，網絡拓撲變化迅速，傳統的MANET 路由協議已經難以滿足無人機通信組網的需求，為此研究人員提出飛行自組網（Flying Ad-Hoc Network，FANET）［5］，因此探究適用于FANET 環境的路由技術對改善網絡性能具有著重要的意義。

FANET 雖源于MANET，但 比MANET 有著更復雜的應用環境，具有高動態性、高稀疏性、鏈路質量多變等通信特點，為建立穩定鏈路帶來很大困難。因此，FANET 路由協議應綜合考慮無人機應用、服務器性質、節點高速移動等特性。常見的FANET 路由協議設計思路源于對傳統的MANET 路由協議進行適當改進。……