基于虛擬力的無人機群自組網連通性優化算法*

謝佑波 朱竹青 周紅波

（海軍指揮學院 南京 210006）

1 引言

隨著科學技術的發展，在未來信息化、智能化戰爭中無人機群將被廣泛用于執行各種作戰任務。無人機群的組網控制能力影響著無人機群的作戰效能發揮，因此開展無人機群自組網連通性問題研究十分重要。針對無人機群自組網連通性低的問題，提出一種基于改進虛擬力的無人機群自組網連通性優化算法，并進行仿真實驗驗證了該算法的可行性。

2 基于改進虛擬力的無人機群自組網連通性優化算法

在受到干擾時，無人機群各成員之間通信連通性下降，從而導致無人機群自組網能力下降。利用改進的虛擬力模型，結合虛擬力作用原理[1]，改進虛擬力算法用于對無人機群自組網連通性進行優化。

2.1 虛擬力原理用于提高無人機自組網連通性的方法

首先，無人機確定與其有通信關系的相鄰無人機，只有這些無人機對其有虛擬力的作用。設無人機Si(xi，yi)的相鄰無人機Sj( )xj，yj集合表示為

其次，無人機逐個接收相鄰無人機的通信信號，同時測出干信比。當無人機測出的干信比大于穩定通信時的干信比，即判斷受到干擾。

再次，無人機逐個計算出與相鄰無人機通信時的等效穩定通信距離，接著計算相鄰無人機對其產生的虛擬力。

然后，無人機求出所受的虛擬力合力，并在虛擬力合力的作用下改變原先運動狀態，進行移動。

最后，無人機測得與相鄰無人機通信時的干信比等于穩定通信時的干信比，就保持原先的運動狀態，進行移動。……