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随着无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)的发展与普及,无人机应用逐渐进入到社会生活的各个领域,无人机自组织网络(Flying Ad-hoc Networks,FANETs)也受到了越来越多的关注。一直作为移动自组织网络的关键技术的路由协议,在无人机自组织网络中也显得尤为重要。然而,无人机节点的高速移动性带来的网络拓扑结构快速变化使无人机自组网的网络性能更易受到影响,所以传统自组织网中的路由协议无法很好的应用到无人机自组织网络。此外,能源受限问题等因素也对FANETs路由技术提出了更大的挑战。因此,本文依据FANETs自身的网络特点,对优化链路状态路由(Optimized Link State Routing,OLSR)协议进行研究与优化,以提高其应用于FANETs中的传输性能,使其更加适用于无人机自组织网络。本文的主要工作内容如下:首先,针对无人机节点的高移动性所带来的网络拓扑变化频繁的问题,综合考虑节点间的链路传输质量和链路稳定度,本文对OLSR协议的多点广播中继机制(Multi Point Relay,MPR)进行了优化,提出了基于节点链路传输质量和移动相似度的优化MPR集选择算法,以加权的综合链路评价指标取代节点连接度作为MPR集选择准则。并在NS-2仿真器下,进行了分组投递率、端到端时延、路由控制开销三方面的仿真对比分析,验证了本文所提算法在分组投递率和平均端到端时延方面的性能提升。其次,针对OLSR协议固定的路由分组发送间隔在不同网络条件下所产生的不利影响,以及优化MPR集选择算法所导致的路由开销增大的问题,本文提出了自适应的路由控制分组传输优化算法,通过监听网络拓扑变化情况自适应的调整HELLO消息和TC分组的发送间隔,在尽可能保证网络传输性能的前提下降低路由控制开销。并在优化MPR集选择算法的基础上应用此路由分组传输优化算法,利用NS-2进行了仿真实验,验证了本文所提算法能够切实地降低路由控制开销,并一定程度上提升分组投递率。最后,本文进行了基于OLSR协议的无人机自组网系统的硬件实现工作,利用DJI M100无人机和树莓派3B+,结合DJI OSDK软件开发包和ROS系统,以1台电脑作为地面站、2架无人机作为空中节点,完成了无人机自组网的系统实现。