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无人机群通常是指通过模拟群体生物的协同行为和信息交互来协调飞行的大量无人机编队,并以自主智能的方式完成作战任务,它在军事应用中具有重要的研究意义。然而,大规模密集使用的应用场景和平台低成本低功耗的要求,对无人机蜂群内部、蜂群与控制中心之间的无线组网测控构成了一系列严峻挑战,包括通信链路预算不足,快速集成困难以及网络资源分配不灵活等问题,围绕上述挑战,本课题对无人机蜂群无线测控网络进行了研究,基于LTE专网通信技术和低功耗广域网LoRa技术构建了蜂群无线测控网络及其仿真环境,并在外场条件下对部分技术开展了实测验证,具体包括以下几方面:(1)概括了无人机无线测控技术,特别是网络化测控技术的研究现状,分析了低成本大规模无人机蜂群对无线测控网络带来的新挑战,接着介绍了应用于无人机蜂群的通信技术,以及适合无人机蜂群任务特点的异构混合无线测控网络架构。(2)专用LTE集群移动通信网络在无人机蜂群应用场景中的建模仿真与性能分析。首先介绍了NS-3中的LTE节点、网关和链路资源模型,然后根据实际场景中无人机蜂群的移动特性以及任务需求,搭建符合信道特征的混合建筑传播模型、符合节点特征三维高斯马尔科夫移动模型和符合应用特征的多种数据传播模型。对蜂群任务全过程进行了仿真模拟,通过仿真实验验证LTE专网通信技术应用于无人机蜂群无线测控网络的可行性与实现途径。(3)基于低功耗物联网LoRa技术的无人机蜂群网络建模。首先基于NS-3仿真构建LoRaWAN网络模型,分别从多个层面阐述。然后通过仿真分析终端数量、不同类型数据信息以及捕获效应对网络容纳量、可靠性以及可扩展性的影响,并加入自适应数据速率控制算法进行分析。(4)基于精准时隙分配的LoRaWAN网络扩容技术。分析传统LoRa WAN网络中直接应用的问题,结合TDMA技术和ALOHA协议,提出时隙分配算法,对传统的接入方式进行改进。利用ClassB类中,网关通过广播信标同步终端,结合时隙分配算法,使得终端在规定的时隙内唤醒并与网关通信。