无人机具有部署方便、结构简单、隐蔽性好、起降灵活等优点,广泛应用于应急求援、侦查监视、地理测绘、电路巡检、气象监测、新闻拍摄、物流等诸多领域。无人机编队组网充分体现出多无人机协作的优势,提高集群无人机执行任务的能力。因此需要研究无人机与通信技术相结合的无人机组网编队技术,为无人机在复杂环境中协同完成任务提供有效可靠的理论技术支持,在多机协同合作的基础上有效扩大无人机网络的编队规模,同时提高无人机的协作效率并降低负载消耗。为本文主要研究无人机编队组网的相关技术,并对无人机组网通信保密算法进行了深入的分析验证。主要工作如下:1.提出了多无人机编队组网中主从无人机相对定位方法。编队网络中的主节点通过实时动态GPS(Real Time Kinematic GPS,RTK-GPS)载波相位差分来完成自身定位,未知节点相对于主节点的距离通过无线电脉冲法测量,获取未知节点与四个非共面主节点的距离值,通过几何求解,确定从节点的位置。主从无人机相对定位通过实时动态GPS载波相位差分定位法和无线脉冲测距法协同完成,主节点通过实时动态GPS载波相位差分来完成自身定位可以获得很高的精度,从而实现全局的精确定位。2.提出了平行四边形无人机编队覆盖方法,该方法是将任务监测区域视为内角更为灵活的平行四边形,利用网格划分法部署排列无人机,可以有效地克服传统编队覆盖方法覆盖冗余较大的不足。仿真环境为节点移动的场景,该场景下平行四边形的覆盖率能够明显的高于传统矩形覆盖算法的覆盖率,而且在保证覆盖率的同时,可以减少无人机的数目。3.提出了一种基于能量消耗的改进多径路由协议(Improved Ad hoc On-demand Multipath Distance Vector Routing,IAOMDV),IAOMDV 路由协议主要改进了对广播路由请求(Route Request,RREQ)消息的处理。在无人机通信网络中,中间节点接收到RREQ消息,对自身节点的剩余能量进行判断,只有当能量足够使用时才依照信息表将消息转发给邻居无人机节点。IAOMDV依照剩余能量的不同对节点划分了等级,降低了洪泛次数,仿真环境的链路协议采用IEEE 802.11协议,结果表明随着无人机运动速度增大,改进的AOMDV协议的丢包率和端到端的延迟都明显低于AOMDV,从而有效地降低了路由开销。4.考虑无人机能量消耗,建立无人机蜂群的无线通信能量消耗模型,提出了一种改进的低功耗自适应集簇分层型协议(Improvement of Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy,ILEACH)。改进的簇首选择方法能够通过软阈值门限,有效地优化簇首选择过程,进而达到优化传统算法的目的。结果表明,ILEACH算法下的网络生存时间明显增大,节点的能量消耗速度得到有效降低,因此应用ILEACH算法可达到提高网络生存周期及均衡网络能耗的目的。并且将改进算法应用于不同的节点密度和数字包长度下进行仿真,仿真结果与理论分析所得结果相吻合。5.考虑到模糊性、随机性等不确定性因素对无人机通信环境中节点信任关系的影响,在云理论的基础上提出了一种云模型无人机组网簇结构信任评估方法,对节点的信任等级实现最准确的计算。此方法基于无人机网络运行的特点,结合消息、通信和能量三个信任因素完成对直接信任值的计算,可以有效识别外部入侵,同时对于合理异常情况通过参照节点的推荐信任值来保证适当的容忍。在LEACH分层协议的基础上建立无人机组网仿真模型,对提出的簇结构信任评估方法的正确性和有效性进行了验证与分析。将提出的信任评估方法应用于实验以论证正确性和有效性,实验结果表明本文的算法可以有效地抵御通信攻击、数据攻击、能量攻击等多种类型的恶意攻击,有效地保证了无人机网络的安全性能。