随着无人机技术、通信与网络技术等的迅速发展，无人机在军用领域的应用越来越广泛，特别是在复杂多变的战场环境下，无人机执行情报侦察、战场监控、目标打击、电子对抗、中继通信等任务的优势越来越明显。但同时单架无人机执行上述任务面临着监视范围窄、监视角度小、杀伤半径小、工作效率低、毁伤能力弱等诸多方面的限制，制约了整体无人机系统作战效能的提高。因此，无人机集群作战将是未来战场的主流趋势。
一、无人机自组网简介
1.无人机自组网基本概念
无人机自组织网络（无人机Adhoc网络）是在无人机集群协同作战中，无人机间的通信不完全依赖于地面控制站或卫星等固定基础通信设施，而是将无人机作为移动网络节点，各节点间依靠无线通信设备模块实现无线通信的自主管理的动态网络。其具备无线多跳路由、节点高速移动性、网络拓扑结构高动态变化性、节点网络结构的异构性、非集中和自组织性、抗毁伤及抗干扰、智能性强等特点。
2.无人机自组网研究的主要目的
一是提高无人机集群的作战效能。由于单个无人机携带模块的限制，只能完成特定作战任务，要想其完成其他作战任务得由其他无人机完成，或者通过更换模块然后重新升空完成任务，这样使得无人机整体的作战效能低。但当无人机集群形成自组网络时，此时的无人机集群就是一个完整的有机系统，可以同时完成多种作战任务，这样便可大幅度提高无人机集群的作战效能。
二是实现系统的可控性。无人机自组网是由所有无人机节点联网后所形成的，因此，地面站控制中心或卫星等设备既可以对每个终端直接控制，还通过自组网实现对终端的控制。
三是提高无人机系统抗干扰的能力。通过自组网络使得无人机集群间不再是简单的链式结构，即使在链中的任何环节出现故障，无人机整个无人机系统也不会瘫痪，这就意味着无人机系统的抗干扰能力得到了大幅提高。
二、无人机自组网面临的问题
这几年来无人机自组网的设计研究一直都是实现无人机集群作战的核心方向之一，而且美国的研究报告《无人机路线图》和《无人系统一体化路线图》都重点指明无人机自组网设计是未来无人机集群作战网络的研究方向，但是目前依然面临着许多问题。
1.路由协议与MAC层协议问题
集群无人机执行作战任务时，无人机节点间的相对移动较快，且网络拓扑结构复杂，势必导致分组数据的丢失和路由的重新选择，这将会增加集群无人机自组网的开销，造成数据网络传输的堵塞紊乱，降低了信道的利用率，这就需要依靠路由协议与MAC层协议去解决。
2.网络服务质量（QoS）问题
集群无人机自组网的重要功能之一便是实现数据信息的可靠高速传输，服务质量控制算是无人机集群作战自组网的关键技术之一。由于无人机自组网具备路由多跳性、网络拓扑结构多变性、带宽有限性等，使得网络服务质量难以得到保证。
3.安全性及信息处理能力问题
自身无线链路因固有的开放特性而存在无线信道传送的数据信息容易被窃听、篡改及干扰等安全漏洞；由于无人机自组网传输的信道带宽有限，如果这些数据信息不进行过滤、融合、压缩等预处理，会直接影响无线信道传输的效率，容易造成信道的阻塞。
三、无人机自组网的关键技术
1.路由协议
由于无人机集群作战的自组网中的无线通信是通过无人机节点进行的，网内的每个无人机节点都可以作为路由器，向其他节点转发数据，因此，开发一种良好的路由协议是建立可靠、高效、扩展性好的无人机Adhoc网络的关键。一种理想的路由协议通常要能实现以下功能：（1）能动态感知自组网拓扑结构的变化；（2）能自主维护自组网拓扑的连接；（3）高度自适应的路由；（4）提供安全机制等。目前的无人机自组网路由协议通常分为反应式路由、先应式路由、混合式路由、静态路由、基于地理位置路由等，如表1所示[2]。所以，开发一种适合无人机集群作战自组网的路由协议是解决实现无人机自组网可靠高速数据传输的关键。
2.MAC协议
MAC层协议直接管理着无线信道上分组的收发，它直接决定非常有限的无线通信资源的效率高低，对无人机Adhoc网络的性能起着关键性的作用。高效的MAC协议应该具备更高的信道重用能力、避免信道数据冲突能力、有效解决数据冲突的能力等。针对信道接入策略的不同，目前的无人机Adhoc网络的MAC协议通常可分为3类：（1）基于竞争机制的MAC协议；（2）基于调度机制的MAC协议；（3）混合类MAC协议。
3.服务质量
由于无人机Adhoc网络具有无线多跳路由、网络拓扑结构复杂多变、带宽有限等特性，使得传统的服务质量控制协议不能满足无人机集群Adhoc网络间数据信息的可靠高速传输要求，所以，急需研究设计一款高效的网络服务质量控制协议，使得无人机Adhoc网络中各节点能协同工作，共同高效完成作战任务。目前无人机Adhoc网络的服务质量控制协议主要有：QoS信令协议、系统QoS模式、QoS-MAC访问控制及QoS路由算法等。
由于无人机Adhoc网络通过在无人机节点间进行无线信道通信，易受到被动窃听、敌方入侵、信息拦截、篡改伪造等攻击。当无人机节点在复杂战场上高速移动时，由于移动终端与无线网络之间缺乏固定的物理连接，网络易被其他用户占用，也使得受到攻击的风险增加。当前可用的网络安全策略主要有：
一是基于密码的认证协议，是指所有网络节点都参与对话密钥的生成，因此，攻击者无法阻止密钥的生成。
二是“复活节鸭”安全模型，“复活节鸭”安全模型基于鸭子在孵化时将第一个移动物体视为其母亲的原则。
三是异步分布式密钥管理，该方法使用加密机制来保护路由信息和数据交换。
在未来复杂的战场环境中，集群无人机依托Adhoc网络协同通信作战是未来无人机集群作战的主流趋势，因此，无人机Adhoc网络技术的研究具有广泛的前景，其中，通信网络中路由协议、MAC协议、QoS协议及网络安全技术是未来无人机集群Adhoc网络的重点研究方向。
拓扑图-案例
依托国内著名高校和研究所的力量，开发生产提供具有目前最先进水平的数字数传电台、简易数传电台、通用数传模块、高速跳频电台、工业无线以太网络、网络高清图传电台/ 模块、AD-HOC/MESH 自组织网状网、GNSS/RTK 无线数据链、工业无线远程开关模拟量、通用声码器、数话同传手持机/ 车载台、通用视频编解码、视频/语音/ 数据三合一、通用射频功放、多串口复接复分模块、点对多点地址编码模块等系列产品。广泛应用于石油/ 天然气、水/ 电力/ 热网/ 煤气/ 铁路/ 交通、公安/ 安防/ 部队、路灯/ 地震/ 气象/ 环保、GPS、测绘测量、金融、冶金/ 化工及工业过程控制自动化等的数据采集与控制，工业无线以太网络，远距离视频传输，无人机/ 无人船/ 无人车和机器人控制多通道无线数据链。
产品简介
01
mesh系列无线宽带自组网：
手持电台/机载电台/背负电台/车载电台
● Mesh网络（自组织，自适应，自愈合）,高速率吞吐
● 非可视城市建筑、丛林多径传输地形，有效连接
● 地面、水上、空中高速移动情况，有效连接
● 多种天线设置选择，全向、高增益定向或混合
● 支持GPS/BD和多路传送
● 在城市密集区域，增加4.5倍覆盖
● 在可视极限环境，增加2倍距离
● 增加2-4倍传输速率
● 同样通讯范围和传输量，减少2倍发射功率
● 机器人/无人车，侦察/监控/反恐/监测
● 空对空&空对地&地对地，公共安全/特种作业
● 城市网络，应急保障/常态巡逻/交通管理
● 建筑内外，消防救火/抢险救灾/森林/人防/地震
● 电视广播无线音视频/赛事直播
● 海洋通信/船对岸高速传输
● 低甲板无线网络/舰载着陆
● 矿山/隧道/地下室连接
02
系列无线宽带自组网：
手持电台/模块/机载电台/背负电台/车载电台
● 距离远，速率高，延时小
● 抗干扰的 COFDM/ 宽频载波跳频，能够在复杂的RF 境中提高链路质量
● 卓越的多路径和 NLOS性能
● 从 QPSK 到 64QAM 的自适应调制，通过每包连续优化，达到动态环境中链路的性能最优化
● 软件定义工作信道带宽，实现频谱的有效利用
● 软件定义全球应用的工作频率
● 卷积编码、前向纠错（FEC）、ACK 重传、最大比合并、空间复用和空时分组编码，在噪声频谱上进行稳健的数据传输
● 双向传输的时分双工（TDD）
● 自组织、自愈合的移动MESH网络，多跳路由，动态拓扑
● 命令和控制的超可靠低延迟信道（URLLC）
● 在同一无线链路上优化视频流媒体通道
● 单播和多播流量的端到端 IP架构
● 空中传输数据最高可采用 256 位 AES加密
● 利用最先进、最具扩展性的 SDR通讯平台
● 嵌入式网络管理 APIs、
●适用于移动设备应用的尺寸小、重量轻和功耗低 – 低成本（SWaP-C）
● 以太网和 UART接口，可轻松集成到不同的系统架构中
● 坚固耐用的抗震结构，工业温度范围
03
双频段同时工作（2T2Rx2）：
手持电台/机载电台/背负电台/车载电台
●支持UHF、SBand、LBand和CBand的2个频段选择，两组双发双收，同时工作
●发射功率（2瓦+2瓦）x2的手持/机载或（10瓦+10瓦）x2的背负/车载，高效线性硅基砷化镓功放，四天线的两组两发两收，-103dBm@5MHz高灵敏度。城市地面1~30公里，开阔LOS 50~300公里
●空时编码，130/252x2Mbps以上高速吞吐；空间频率复用，三跳以上速率不下降
● 经典SDR平台，软硬件自主可控
● HTDMA，256以上节点大规模组网
● 异频智能信道选择组网，和动态自适应跳频的强大抗干扰
● 支持DES/AES等软件加密，和TF卡硬件加密
● 与SMARTmesh/ULSCmesh/BEAMmesh系列，兼容互通
● PDT/DMR数字对讲，和4G/5G路由可扩展
● IP67防水，军用级恶劣环境
04
双频段切换工作（1T2R）：
手持电台/机载电台/背负电台/车载电台
●支持UHF、SBand、LBand和CBand的2个频段选择，设置选择，切换工作
●发射功率2/4瓦x1的手持或10/20瓦x1的背负，高效线性硅基砷化镓功放，四天线的两组两发两收，-103dBm@5MHz高灵敏度。城市地面1~30公里，开阔LOS 50~300公里
●空时编码，48Mbps以上高速吞吐；空间频率复用，三跳以上速率不下降
● 经典SDR平台，软硬件自主可控
● HTDMA，256以上节点大规模组网
● 异频智能信道选择组网，和动态自适应跳频的强大抗干扰
● 支持DES/AES等软件加密，和TF卡硬件加密
● 与SMARTmesh/ULSCmesh/BEAMmesh系列，兼容互通
● PDT/DMR数字对讲，和4G/5G路由可扩展
● IP67防水，军用级恶劣环境
05
四频段切换(1T2Rx2)无线宽带自组网：
手持电台/机载电台/背负电台/车载电台
● 支持UHF、S Band、L Band和C Band的4个频段,设置选择，切换工作
●单通道发射功率2/4瓦的手持（机载）或10/20瓦的背负（车载），高效线性硅基砷化镓功放，四天线的两组一发两收，-103dBm@5MHz高接收灵敏度。城市地面1~30公里，开阔LOS 50~300公里
●空时编码，40Mbps以上高速吞吐；空间频率复用，三跳以上速率不下降
● 经典SDR平台，软硬件自主可控
● HTDMA，256以上节点大规模组网
● 异频智能信道选择组网，和动态自适应跳频的强大抗干扰
● 支持DES/AES等软件加密，和TF卡硬件加密
● 与MIMOmesh/SMARTmesh/BEAMmesh系列，兼容互通
● PDT/DMR数字对讲，和4G/5G路由可扩展
● IP67防水，军用级恶劣环境
06
Mmesh系列：
宽带自组网手持机
● 支持UHF/L Band/S Band/C Band中的两频段选择，切换工作
●1T2R，0.5瓦高效线性硅基砷化镓功放，双天线分集接收，-103dBm@5MHz高接收灵敏度。城市地面1~5公里，开阔LOS 50~100公里
●空时编码，40Mbps以上高速吞吐；空间频率复用，三跳以上速率不下降
● 经典SDR平台，软硬件自主可控
● HTDMA，256以上节点大规模组网
● 异频智能信道选择组网，和动态自适应跳频的强大抗干扰
● 支持DES/AES等软件加密，和TF卡硬件加密
● 与MIMOmesh/SMARTmesh/ULSC系列，兼容互通
● PDT/DMR数字对讲，和4G/5G路由，可扩展
● 坚固皮实，手感亲切；IP54防水，军用级恶劣环境
07
mesh系列无线宽带自组网：
手持电台/机载电台/背负电台/车载电台
● 传输距离远，抗干扰能力强
● 移动环境适应能力
● 应用层支持各类串口/网口应用终端
●支持迅捷部署、网络拓扑动态变化、自组织无中心组网和多跳转发
● 接收灵敏度高达-117dBm@250KHz BW
●自适应数据传输能力，能够根据环境变化自适应选择调制方式、编码方式，进行自适应数据速率传输
●灵活、高效组网能力，支持动态时隙TDMA协议，CSMA协议，6跳以上的集中测控业务场景和话音业务
●无需配置IP地址和驱动程序，无缝兼容上层TCP、UDP协议，实现透明数据传输
08
MESH多模手机：
MESH+智能手机/显示屏/摄像& MESH+头数字对讲& MESH+执法仪
●操作便捷、功能实用。具备MESH自组网的参数设置、功能界面，和智能手机的功能界面。
●传输距离远，抗干扰能力强。完备的MIMOmesh/SMARTmesh系列自组网的所有功能。
●自主设计、易于扩展。支持MESH自组网，支持4G公网，支持WI-FI，支持GPS/BD定位，支持蓝牙，支持视音频传输，支持语音对讲。
09
MESH异构互联网关 手持式/车载式/标准机架式电台（MESH+4G/5G路由+光MODEM）
●mesh/SMARTmesh 2Wx2/10Wx2车载台，3G/4G/5G，4G LTE，2.4G/5.8G WIFI AP，光口x2
● 灵活组网，快速部署.自带锂电池，使用时间大于6小时
●一键式开机，无需配置和更改参数，运维便捷，防水防尘防震，IP66，IP67/IP68定制
●具备显示屏幕，可以查看设备状态、链路状态、与相邻基站或终端的直线距离等，支持通过屏幕按钮快速配置。