无线自组网（Wireless Ad Hoc Networks）,简称Ad Hoc网络或MANET,具有高度自治性,在军事和民用领域都有着广泛的应用前景。然而,该网络的高度动态性以及无线网络环境的复杂性对寻找信息转发的路径提出了严峻挑战。本文基于项目场景需求,结合考虑无线网络环境对网络性能的影响,对Ad Hoc网络路由协议展开研究,设计满足项目场景需求的路由协议。首先,本文针对节点在局部范围内有频繁的业务交互需求的项目场景,结合主动式路由协议和按需路由协议的优点,设计了一种基于跳数的混合式路由协议BHHRP。通过BH-HRP协议,任意节点可以和距离较近的邻居（二跳以内）完成信息的实时交互,较远的节点（二跳以上）采用按需路由的策略以降低信息传输开销。仿真结果表明,BH-HRP协议可以折中路由控制开销和端到端时延。考虑节点的移动性和端到端链路质量的差异性,本文引入网络环境感知,提出描述无线链路、网络拓扑和节点状态的网络环境指标,即链路质量、拓扑稳定性、节点负载和节点剩余能量。基于这些指标,改进了经典MPR选择算法。改进的MPR算法,优先选择链路质量优、局部拓扑稳定性好、节点剩余能量多、节点负载未超过负载阈值的节点作为MPR节点,更适用于无线网络场景。基于拓扑稳定性指标,设计了Hello周期自适应调整策略。在拓扑剧烈变化时,该策略使节点能够迅速发现拓扑变化并及时更新邻居关系,拓扑稳定时可以减少Hello机制的开销。在此基础上,对BH-HRP协议进行优化,设计了基于网络环境感知的混合式路由协议BN-HRP。BN-HRP协议将链路质量作为路由基本度量,增加路由学习机制和路由热发现机制,减少路由请求的等待时间。通过对网络环境的感知,使用改进的MPR算法,实现基于网络环境的多路径路由发现和动态路由选择,改善路由协议对复杂多变的无线网络环境的适应性。最后,在NS3仿真平台中对BN-HRP协议进行了仿真验证。仿真结果表明,BN-HRP协议提高了分组投递率,同时降低了数据的传输时延,开销性能也明显优于OLSR协议。特别地,在节点以中低速移动的场景下,节点能量消耗较为均衡。另外,针对项目大规模半实物仿真的需求,提出了一种将NS3中模块快速移植到实物节点上运行的方法,并描述了搭建分布式半实物仿真平台的方法,为项目后续实施大规模半实物仿真验证打下了良好的基础。