多水下机器人编队的组网通信方法研究

使用水下机器人组网编队可以在更开阔的海域完成环境信息收集、区域搜索与快速环境感知等使命。为提高编队通信效率，研究了水声通信条件下多水下机器人组网通讯的方法。在多水下机器人的分层通信结构中，基于拓扑网络结构建立了信道传输模型。根据传输模型，对于距离领 航员AUV 节点较远而距离其他跟随AUV 较近的节点采用线性拓扑传输方式，而对于其他AUV 节点采用一对多竞争拓扑传输方式。在线性拓扑传输的自适应MAC 协议中，领航员AUV 和所有的跟随AUV 通过广播与应答的方式实现时间同步，之后跟随AUV 节点根据距离领航员AUV 和数据 传输的效果选择负责外围节点的通信或休眠，这就降低了领航AUV 的能量消耗，提高了整个AUV 编队组网的生存时间。而一对多竞争的自适应MAC 协议包含了一种改进的握手机理，该协议可以降低传输的丢包率并提高网络的吞吐量。与AUV 编队结合的通信仿真表明了该方法的先进性和有效性