BICSF: биоинспирированная схема кластеризации для FANET

Беспилотные самоорганизующиеся сети (FANET) имеют динамическую топологию вследствие мобильности беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Ограниченные ресурсы аккумуляторных батарей и мобильность БПЛА приводят к нестабильной маршрутизации в FANET. В данной работе для решения этой проблемы предлагается эффективная схема кластеризации. Предложенная биоинспирированная схема кластеризации для FANET (BICSF) использует гибридный механизм, объединяющий оптимизацию роем светлячков (GSO) и алгоритм стада криля (KH). Предлагаемая схема выполняет формирование кластеров с учетом энергопотребления и выбор головных узлов кластеров на основе алгоритма GSO. Кроме того, предложен эффективный алгоритм управления кластерами, основанный на поведенческих характеристиках KH. Для определения оптимальных положений БПЛА также используются генетические операторы, такие как мутация и скрещивание. Для выбора маршрута предложена функция обнаружения пути, учитывающая взвешенный остаточный энергетический ресурс, число соседей и расстояние между БПЛА, что обеспечивает эффективную связь. Эффективность BICSF оценивается по времени построения кластеров, энергопотреблению, времени жизни кластеров и вероятности успешной доставки и сравнивается с алгоритмами кластеризации на основе оптимизации серого волка и оптимизации муравьиной колонии.