无人机由于其灵活性可以在空中快速组成骨干网,为地面用户提供通信服务,在应急通信、抗震救灾和搜索营救等方面具有很好的发展前景。但是由于无人机的移动和能限特性,网络中的资源管理问题以及上层网络协议的差异性等因素导致无人机网络中依然存在不少挑战。软件定义网络(Software Defined Networking,SDN)作为一种新型网络架构,其分离了控制层和数据层,通过软件定义的方式控制网络。SDN具有的可编程特性和中心逻辑控制能力能够很好地管理网络并解决上述问题。本文围绕基于SDN的无人机网络展开研究,主要内容如下:首先,介绍了无人机网络和软件定义网络的相关知识,分析了无人机网络中的星型网络拓扑和网状网络拓扑并给出了无人机网络基于不同应用目的的分类,然后研究了软件定义网络的基本架构和OpenFlow技术。最后讨论了基于SDN的无人机网络中的集中式控制模式和分布式控制模式,并从部署速度、可靠性、灵活性等方面比较了两种模式的优势和劣势。其次,在基于集中式SDN的无人机网络中,提出了一种无人机网络监控平台。该平台用于实时高效地监控管理无人机网络资源,并且能够综合分析无人机及其网络中的数据信息,为决策制定和算法部署提供可靠的依据。首先,对监控平台设计中的关键问题进行了分析,然后给出了监控平台的实现架构并且介绍了内部的主要功能模块。最后通过仿真验证了监控平台中的无人机网络和用户设备管理以及链路负载和丢包率监测功能。然后,研究了分布式SDN的无人机网络架构,将监控平台扩展到分布式控制器内。定义了控制器之间的交互消息,从而保证无人机分布式控制器能够获取全网拓扑和其它无人机中的数据流及用户信息。在该网络架构下,提出了一种流量预规划算法,算法综合考虑了无人机电量、网络负载以及数据流的优先级。当监控平台监测到无人机电量超出门限,基于SDN的特性,算法能够迅速为流经其的数据流重新规划出新路径并实现链路切换,解决了无人机网络中由于无人机电量耗尽脱离网络所导致的相关用户通信中断问题。最后,搭建了仿真评估环境。通过仿真实现了无人机分布式控制器之间的交互消息,同时对算法的相关特性和有效性也给出了验证。结果表明,算法可以选取网络中的最优路径实现路由切换,有效地保证了地面用户的持续通信。