1.一种基于发布订阅的多无人机通信模式的设计方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤(1):根据多无人机通信时对于动态性与可靠性的需求,结合各类发布订阅系统的结构特点设计通信模式的拓扑结构;
步骤(2):将无人机的能力与状态抽象为订阅,设计通信模式的订阅模型,将任务目标与任务约束抽象为事件,设计通信模式的事件模型;
步骤(3):依照步骤(2)设计出的订阅模型与事件模型,结合多无人机通信过程中对于信息实时传递的需求设计通信模式的事件-订阅匹配机制。
2.根据权利要求1所述的一种基于发布订阅的多无人机通信模式的设计方法,其特征在于:在步骤(3)中,事件-订阅匹配机制的设计包括以下步骤:步骤(3.1):结合订阅模型与事件模型特征提出事件与订阅相匹配的条件;
步骤(3.2):基于步骤步骤(3.1)提出的事件与订阅匹配条件,将订阅条件中的属性加入R-tree的数据结构中定义订阅的索引结构;
步骤(3.3):基于步骤(3.2)提出的订阅索引结构设计事件-订阅匹配方法以快速查找符合条件的订阅者。
3.根据权利要求2所述的一种基于发布订阅的多无人机通信模式的设计方法,其特征在于:在步骤(3.1)中,定义订阅与事件的匹配条件时,无人机发布的事件若想与某条订阅相匹配必须满足如下两条约束:(1)空间约束:给定一个事件e和一个订阅s,事件m的空间信息点e.R必须包含在订阅s的订阅范围s.R中;
(2)属性约束:给定一个事件e和一个订阅s,订阅s的谓词集合{p1,p2,p3,…,pn}中的任一谓词pi=p(ki,oi,vi)都能够在事件e的键值对集合e.An中找到一个键值对Aj=A(kj,vj)使得ki=kj并且p(ki,oi,vi)为真。
4.根据权利要求2所述的一种基于发布订阅的多无人机通信模式的设计方法,其特征在于:在步骤(3.2)中,定义订阅的索引结构具体包括:将所有已注册的订阅组织成类似于R-tree的订阅树,该订阅树是一颗平衡树,订阅树的每个叶子节点包含数个数据条目,每个数据条目代表了一个订阅,拥有该订阅的索引、谓词集合以及订阅范围;订阅树的每个内部节点n拥有数个点域,每个点域包含了一个三元组
5.根据权利要求2所述的一种基于发布订阅的多无人机通信模式的设计方法,其特征在于:在步骤(3.3)中,定义事件-订阅匹配方法具体包括:当一个事件e进入订阅树t之后,将先序遍历订阅树t,以找到与该事件相匹配的订阅,在遍历的过程中首先要筛选订阅树的节点,将不可能匹配的订阅节点去掉,找到存在匹配可能的候选订阅集合,然后验证订阅集合中的所有订阅是否能与事件e完全匹配;
其中,筛选的步骤如下:
给定一个内部结点n,令n.MS表示一个能够容纳该节点所有点域的MS的最小球体,令n.Keys表示该节点所有点域的keys的并集,当结点n满足如下约束时,该节点不会被剪枝:(1)空间筛选:e.R存在于n.MS中;
(2)属性筛选:e.An∩n.Keys≠null;
当n未被剪枝时继续先序遍历n的孩子节点,若其孩子节点为叶子节点那么该叶子节点中的订阅均被加入候选订阅集Sn,遍历完整棵订阅树后对选订阅集Sn进行验证。
6.根据权利要求5所述的一种基于发布订阅的多无人机通信模式的设计方法,其特征在于:在步骤(3.3)中,对选订阅集Sn进行验证的方法具体包括:假设Si为候选订阅集Sn中任一候选订阅,若订阅Si与事件e能够同时满足步骤1所提及的空间约束与属性约束,则订阅Si通过验证,所有通过验证的订阅将加入匹配订阅集,事件e将发送给匹配订阅集中所有订阅者。