無人機集群通信網絡與應用

第1章 無人機集群的發展概述
1.1 無人機技術發展歷程
1.1.1 軍用無人機的演進
1.1.2 民用無人機的發展
1.1.3 從單機到集群的演進趨勢
1.2 集群通信需求與挑戰
1.2.1 高動態性與網絡拓撲頻繁變化
1.2.2 低時延與高可靠性需求
1.2.3 幹擾環境與資源受限問題
1.3 研究進展與趨勢
1.3.1 國際研究現狀
1.3.2 國內研究進展
1.3.3 發展趨勢與研究方向
參考文獻
第2章 無人機通信基礎與系統實現
2.1 無人機通信鏈路
2.1.1 無人機通信鏈路的功能結構
2.1.2 無人機通信鏈路的空間形態
2.2 無人機通信關鍵物理層技術
2.2.1 天線技術
2.2.2 調制與波形技術
2.2.3 信道編碼與糾錯技術
2.3 無人機通信中的多址與資源共享技術
2.3.1 頻分多址與時分多址機制
2.3.2 碼分多址與擴頻接入方式
2.3.3 正交頻分多址接入機制
2.3.4 非正交多址技術
2.4 無人機通信中的抗幹擾與可靠傳輸技術
2.4.1 擴頻與跳頻通信技術
2.4.2 自適應調制與編碼機制
2.4.3 波束賦形與空間域抗幹擾
2.4.4 幹擾檢測與動態頻譜管理
2.5 無人機通信設備與系統實現
2.5.1 機載通信設備
2.5.2 地面通信設備
2.5.3 典型無人機通信電臺
2.5.4 遙控器、飛控接收機與地面站系統
2.6 無人機通信性能指標
參考文獻
第3章 無人機集群網絡結構
3.1 無人機集群通信網絡的基本結構
3.1.1 集群通信網絡的組成要素
3.1.2 集群通信網絡的層次劃分
3.1.3 集群通信網絡的組織形式
3.2 集群通信結構與控制機制的關系
3.3 集群通信網絡的自組織結構
3.3.1 集群通信網絡的自組織方式
3.3.2 集群通信網絡的拓撲類型
3.3.3 拓撲變化與結構維護
參考文獻
第4章 無線接入技術
4.1 專用無線電接入
4.1.1 通信協議與鏈路層機制
4.1.2 頻段與調制方式
4.2 Wi-Fi接入
4.2.1 標準演進與特性
4.2.2 無人機組網中的Wi-Fi優化
4.3 LTE/5G接入
4.3.1 蜂窩網絡支持無人機的關鍵機制
4.3.2 無人機定制化接入優化
4.4 衛星與空天地融合
4.4.1 衛星通信支持無人機的特性
4.4.2 空天地一體化通信架構
4.5 接入能力與系統映射關系
4.5.1 接入能力邊界與工程約束對照
4.5.2 任務場景、拓撲結構與接入選擇的映射關系
參考文獻
第5章 自組網與中繼技術
5.1 MANET與FANET基礎
5.1.1 自組織網絡基本原理
5.1.2 FANET通信協議特性與改進
5.2 多跳中繼與鏈路優化
5.2.1 多跳中繼原理
5.2.2 鏈路選擇與中繼節點優化
5.2.3 中繼增強的容錯與魯棒性
5.3 FANET Mesh的拓撲結構與動態管理
5.3.1 FANET中Mesh結構的組織動因與適用條件
5.3.2 高動態環境下的Mesh拓撲維護機制
5.3.3 面向集群規模擴展的分層Mesh拓撲控制
參考文獻
第6章 物理層與鏈路層技術
6.1 MIMO與波束賦形
6.1.1 MIMO技術在UAV通信中的應用
6.1.2 波束賦形與定向通信
6.1.3 UAV場景下的挑戰與優化
6.2 毫米波與太赫茲通信
6.2.1 毫米波通信特性
6.2.2 太赫茲通信潛力
6.2.3 高動態UAV環境下的應用與優化
6.3 自適應調制與編碼
6.3.1 調制與編碼概述
6.3.2 自適應調制與編碼機制
6.3.3 UAV集群中的自適應調制與編碼優化
6.4 幹擾抑制與抗阻塞
6.4.1 UAV通信中的主要幹擾類型
6.4.2 幹擾抑制技術
6.4.3 抗阻塞機制與容錯設計
參考文獻
第7章 集群通信機制
7.1 基本通信模式
7.1.1 廣播通信
7.1.2 組播通信
7.1.3 點對點通信
7.2 通信協議與棧設計
7.2.1 協議棧架構
7.2.2 QoS支持與實時性保障
7.2.3 UAV專用協議擴展
7.3 通信可靠性與容錯機制
7.3.1 多路徑傳輸與路由備份
7.3.2 通信可靠性與容錯機制
參考文獻
第8章 集群協同與一致性
8.1 編隊控制與協同策略
8.1.1 編隊模式分類
8.1.2 分布式編隊控制算法
8.1.3 協同穩定性與收斂性
8.2 分布式共識與同步機制
8.2.1 共識算法基礎
8.2.2 事件觸發同步
8.2.3 時間與位置同步
8.3 任務分配與調度
8.3.1 經典確定性任務分配方法
8.3.2 在線適應與策略增強方法
8.4 協同感知與信息一致性維護
8.4.1 多源感知信息的分布式融合機制
8.4.2 協同感知驅動的環境建模
8.4.3 通信受限條件下的信息一致性維護
參考文獻
第9章 資源管理與優化
9.1 頻譜與功率分配
9.1.1 頻譜感知與建模
9.1.2 頻譜分配算法
9.1.3 功率控制與能量優化
9.2 鏈路與拓撲優化
9.2.1 鏈路