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龙图腾网获悉南京航空航天大学申请的专利一种基于灰色感知的自适应无人机协同机会路由方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116170816B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-15发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202111408091.9，技术领域涉及：H04W16/22；该发明授权一种基于灰色感知的自适应无人机协同机会路由方法是由雷磊;颜孟凡;刘小姣;沈高青;李志林;曹盼设计研发完成，并于2021-11-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于灰色感知的自适应无人机协同机会路由方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于灰色感知的自适应无人机协同机会路由方法。该方法将链路稳定性、节点移动适应性和剩余能量作为机会路由的候选中继节点选择的度量指标。在链路稳定性计算中，使用灰色预测模型对无人机的历史移动信息进行建模预测，解决无人机位置和速度不确定问题。节点的移动适应性不仅考虑候选节点与目的节点的地理位置，还考虑了候选节点本身的后续转发能力。无人机的剩余能量因素可以保证网络整体负载均衡。此外，在选择中继节点时，可以根据任务需求不同对其进行动态调整。

本发明授权一种基于灰色感知的自适应无人机协同机会路由方法在权利要求书中公布了：1.一种基于灰色感知的自适应无人机协同机会路由方法，具体包括以下步骤： 步骤1：对无人机运动速度和方向历史记录进行综合处理，建立起无人机运动状态的灰色预测模型，采用新陈代谢模型GM1，1，通过滑动窗口的方法，保持建模长度不变，不断增加新值，去除旧值，对无人机下一步的运动速度和方向进行预测，具体方法为： 设原始数据数列为x0＝{x01，x02，…，x0n}，其中x0k是在时刻k时的数据，令x11＝x01，那么x01的累加生成序列为x1＝{x11，x12，…，x1n}，其中对于新陈代谢GM1，1预测模型，其灰色微分方程为： x0k+az1k＝b1 式中：a和b为常数，x1t的表达式为： 对其进行离散化得到： 最终得到预测值： 在时刻l真实值x0l与预测值之差，成为时刻l的残差，记为e0l； 步骤2：通过灰色预测模型得出无人机下一时刻运动速度和方向，计算无人机节点间的链路稳定性和移动适应性，具体方法为： 对链路稳定性和节点的移动适应性定义如下： 节点A和节点B的初始距离为在计算时，将两个运动的节点看做一个节点静止，另外一个节点相对运动，节点A相对于节点B的位置为xAB,yAB＝xB-xA,yB-yA，经过时间t后，节点A相对于B的位置为： 其中θAB为节点A相对于节点B的速度夹角，vAB为节点A相对于B的速度；当A与B节点间距离为无人机最大通信距离R时，A与B之间的链路断开，即： 将公式5代入6中可以得到： vAB＝vA-vB＝|vA|cosθA-|vB|cosθBi+|vA|sinθA-|vB|sinθBj8 其中，θA为节点A的移动方向，θB为节点B的移动方向，vA和vB分别是是节点A和B的速度，由于t不可能是负值，所以t的值为： 因此，定义链路的稳定性LSAB为： 无人机集群中，有源节点s、中继节点Ns1、中继节点Ns2和目的节点d，源节点s静止不动，其余三个节点运动速度为相对于节点s的速度矢量，候选中继节点i的运动方向与目的节点d的运动方向夹角ωi的表达式为： ωi的取值范围是[0，π]，当节点移动到与目标节点的相反方向，即当ωi大于0.5π时，将其从中继节点候选集中删除； 每个节点i维护一组邻居Npi，Npi表示经过筛选后比节点i更接近目的节点的节点，当一个节点向它的邻居转发一个数据包时，它将自己的位置插入到数据包中，当一个节点收到数据包时，它会将数据包中的位置与自身进行比较，并更新其更好的邻居集，节点i的移动适应性度量值PMi为： 其中，di，d和ds，d分别是节点i和s到目标节点d的欧式距离，Ni为节点i在收到节点s广播的路由请求前所维护的候选节点集； E0和Er为每个无人机节点的初始能量值和剩余能量值，在自组网中，一个移动节点，只有在以下条件下才能被选择为转发者：1在与发送方的链路有效时间内，它有足够的能量Emin1发送数据包；2在链路有效时间之后，节点仍有足够的能量Emin2移动到指定位置，无人机数据转发的最小门限Emin由两部分组成：Emin＝Emin1+Emin2，能量指标度量值计算方法如式13所示，若能量度量值为0，应将该节点从候选中继节点集中剔除： 综上所述，根据链路稳定性预测值、节点移动适应性和能量度量值，提出了优先级度量方程，无人机源节点s的候选中继集中的节点i，其优先级度量方程为： ValNsi＝αLSNsi+βPMNsi+γEneNsi14 其中，α，β，γ是三个度量值的权重系数，反应三者在优先度量值计算中的重要性，候选中继节点根据上式计算自身的优先级度量值，进行候选节点排序和候选节点集的过滤； 步骤3：当源节点生成一个数据分组或者数据分组到达某一个无人机节点时，该节点将从数据分组中提取目的地信息，查看自身是否为目的节点，若是，进行确认后该数据分组转发流程结束，若不是，则进入候选中继集选择阶段，根据周期性维护的邻居节点信息，该节点向通信范围内节点广播路由请求，候选中继集中的节点在收到路由请求后，会根据自身状态信息和源节点状态信息重新计算节点的链路稳定性、移动适应性和剩余能量值，剔除不满足最低需求的候选节点，在节点移动适应性中，该节点与目的节点朝相反方向运动，又或者其自身剩余能量低于门限值，利用优先级度量方程计算Val值，最后进行路由回复，转发节点在收到邻居节点的路由回复后，更新其候选中继集，若候选中继集中节点个数为零，节点会进入“存储-携带-转发”模式，在下一周期内尝试新的路由发现，若候选中继集经过过滤后节点个数不为零，候选节点会根据Val设置对应定时器大小，Val的值越大，此节点的优先级越高，对路由的贡献程度越大，其定时器设置的值越小，候选中继节点自身定时器超时就会广播路由应答，其它候选中继节点在收到这份广播后会自动丢弃数据包，之后，该节点重新成为转发节点，开始新一轮的路由发现。

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