无论是在民用还是军事领域,无人机已不再高高在上。当今,在抢险救灾、特种任务、军事战争等领域,无人机已成为了不可或缺的一部分。无人机集群通过组建高动态、低能耗、自适应力突出、抗毁性强的无人机自组织网络,能够实现高度的群体智能,协同完成众多单机不可想象的任务。本文密切围绕无人机任务协同相关技术,深入探讨了无人机网络的分簇策略以及簇维护机制,同时将较为新颖的弹性思想融入到了无人机网络中。本文的主要工作成果如下:(1)针对降低网络能耗、提高网络拓扑结构稳定性等方面,本文以WCA分簇算法为基础,设计了基于副簇首机制的加权分簇算法(SHSC)。通过引入改进的最大速度相似度参数,使具有相似运动趋势的节点分为一个簇,减少了节点出入簇的次数,提高了网络的稳定性。同时在每个簇内引入副簇首身份,避免了因簇首失效导致的局部区域网络暂时性瘫痪,提高了网络的抗毁性。经过仿真验证,在能耗方面SHSC算法比WCA提高了 27%,比IWCA提高了百分之22%,比OSCA提高了 5%。在网络稳定性方面比WCA提高了 26%,比IWCA 提高了 22%,比 OSCA 提高了 19%。(2)汲取弹性网络的特性以及优点,尝试将其融入到无人机自组织网络中。在簇维护方面引入了簇合并和分裂机制。通过簇合并机制减少了网络中的冗余簇结构,使各个簇内节点分布更加均匀合理,同时降低了网络拓扑结构和路由的复杂度。通过簇分裂机制使路由具备一定的自修复能力,是网络具备弹性。经仿真证实了所提出的簇合并方案的可行性以及路由修复具备一定的成功率。