首先看一段對Ad Hoc的介紹：
如上所說，每個節點兼備路由器和主機的功能，即每個節點既可以作爲發送節點也可以是接收節點，不需要其他基礎設施的輔助，移動中的節點集羣可以自組織網絡互相通訊。以下主要研究的是無人機作爲節點自組織網絡通訊。
首先先看看無人機網絡的特點：1、無人機節點能量有限；2、網絡拓撲變化更加頻繁；3、無中心、每個節點地位一樣；4、通常採用wifi通訊，帶寬有限。
無人機自組網一個研究熱點就是路由協議。由於以上的幾個特點，設計一個高效的路由協議對於無人機自組網十分重要。無人機自組網中傳輸路徑大多爲多跳傳輸，FANET中節點網絡拓撲變化頻繁，無人機節點進網和退網較爲頻繁，這都給網絡的建立和維護造成了困難。下圖爲無人機自組網的分類：
地理位置輔助路由是基於位置信息的路由協議，通過定位獲取網絡中節點的實時地理位置信息，通過獲取的節點位置信息優化網絡的路由性能。
平面路由：網絡健壯性強，節點間一般存在多條路徑，可修復性好且負載均衡，並具有不錯的安全性。當無人機規模變大時，很難進行有效的網絡的控制與管理，協議所佔用過多的帶寬會使正常的數據無法進行傳輸，只適用於中小型規模的無人機網絡。
分級路由：分級結構的FANET由多個簇構成，每個簇中有簇頭和簇成員兩種角色，簇頭通過中繼節點或者其他簇頭進行簇間通信。簇頭與中繼節點共同組成無人機的骨幹路由網絡。分簇路由算法中的通信主要分爲兩種，簇內通信與簇間通信。在進行簇間通信時，源節點先把信息交給其對應的簇頭，簇頭再通過骨幹路由網絡將數據傳輸到其他簇之中。分簇路由算法有兩個主要的研究問題：簇頭的選擇和簇的維護方法。簇頭節點既要負責管理簇內的成員，又要負責簇間的通信，選擇一個合適的簇頭對提高網絡的性能來說十分關鍵。目前大部分有關分簇網絡的研究都是針對簇頭選舉的方法做出的改進。分簇路由算法的設計目標是構造並實現一個能夠達成簇與簇之間進行通信、簇內部進行通信的拓撲結構，以此完成路由尋路等功能。優點是具有更少的通信開銷與計算量，也具有更高的通信效率，且其分層結構決定了它具有更好的可擴展性。常見的分簇算法有：最小ID分簇；最高節點度分簇算法；最小簇變換分簇算法；最低移動性分簇算法；加權分簇算法等。其中加權分簇算法定性、定量分析節點移動性、節點度、節點間相對距離和節點的剩餘能量等因素，計算權重，之後根據權值最大值法則在此節點的通信範圍內的所有節點中選出簇頭。每個因素都有對應的權值係數，計算所有的節點權值之和，相加後得到總權值，比較適應不同場景。
從以上兩種結構來看，針對於不同需求的無人機網絡，平級和分級結構各有優劣，當網絡中節點個數較少時，平面結構的網絡結構簡單，與分級結構相比，不需維護簇結構，維護成本低，網絡健壯性較強，相對安全。但當網絡中節點個數較多時，平面結構由於路由控制消息過多，尋路和維護時產生的開銷較大，佔用的帶寬過多，不利於無人機之間信息的傳輸，此時分級無人機網絡具有更好的性能。分級結構由於其獨特的簇結構，尋路和維護的開銷都相對較小，並且其擁有很強的可擴充性，在節點數量較多
時，與平面結構相比具有較大的優勢。
先應式路由：節點定期廣播路由信息，週期性地更新自己所維護的全局路由列表，時刻關注網絡拓撲的變化。適用於中小規模的無人機網絡，延遲小，但維護全網拓撲信息開銷很大。例如OLSR和DSDV。
反應式路由：節點只在通訊時發起路由，並且只需要與鄰居節點互相交換信息。路由開銷小，但路由尋路延遲大。適用於大規模無人機網絡。例如AODV和DSR。
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下面介紹反應式路由中的AODV路由協議。
AODV路由協議支持動態，多跳，自啓動的Ad hoc網絡，當節點有通信需求時纔會發送請求建立通信鏈路，節點只需要通過HELLO消息維護和周圍鄰居節點的信息，且在通信過程中，不參與通信的節點無需維護通信路由。AODV路由算法的本質是動態的，它允許高速移動的節點能夠非常快速的創建路由並找到目的地，當鏈路中某一節點損壞時，它能依據一定的路由修復手段對鏈路進行及時修復。
AODV路由發現：尋路過程主要依靠RREQ與RREP兩個數據包協作完成。初始節點將在發現周圍節點沒有目標節點的情況下，將廣播RREQ，開啓AODV的路由請求機制；中間節點接收到RREQ後會判斷自身維護的節點是否存在目標節點，如果不存在，繼續轉發；找到目標節點後，目標節點發回RREP路由應答，初始節點收到RREP後建立與目標節點的通訊。AODV以跳數爲判據進行尋路，中間節點收到RREQ時，會讀取數據包中的跳數位，如果該跳數小於本地緩存的，則更新，如本地不存在則建立，即保證到達本節點的跳數時最小的，正向路由和反向路由都會如此。
AODV採取了按需驅動的方式，無需時刻維護整個網絡拓撲的信息，降低了網絡對每個節點的內存需求，減少了某些不必要的轉發；通過轉發過程中中間節點的回覆機制，可以大大地降低尋找路由的時間，快速的建立通信鏈路；通過本地修復與源節點修復相結合的方式可以有效的降低丟包率，確保數據能夠準確的傳輸到目的節點；引入了序列號機制可以避免路由環路的產生。但也應對無人機網絡存在缺點：
1、AODV 的尋路方式是有通信需求時才發起路由請求建立路由，存在通訊延遲，存在很大的路由開銷；
2、AODV的路由判據爲跳數最少，然而，針對無人機網絡網絡拓撲變化快，能量有限的特點來說，如果中間節點的飛行方向、速度與源節點差別較大，或者中間節點的能量即將耗盡，這都會造成所建立的路由在很短的時間內就會斷裂，產生巨大的路由開銷、丟包與時延。
3、AODV 是一種平面路由協議，對於節點數量多，尤其是節點大量移動大規模的無人機網絡，AODV 路由協議很難實現有效的路由管理，網絡的可擴充性差。由於節點之間的地位都是平等的，廣播的路由包會充斥着整個網絡，佔用很大的帶寬。
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論文內容簡單解讀
《無人機自組網 AODV 路由協議的研究與優化》
1、爲了使鏈路穩定，適應頻繁變化的網絡拓撲，是其對速度與能耗敏感，改變路由尋路依據，引入“路由代價”參數，源節點和目標節點之間存在多條通訊路徑時，選擇路由代價最小的鏈路通訊。爲了支持改路由尋路依據需要修改RREQ和RREP數據包，在其中加入x、y方向的分速度數據域和路由代價值數據域；對應的路由表也需要添加路由代價數據域。
2、在1的基礎上，引入分級的思想，選擇鄰居節點中節點穩定度最大的成爲簇首，並將自己的身份置爲 HEADER 過 HELLO 包廣播給鄰居節點，節點通過接收到的簇頭的 HELLO 信息逐漸判斷自身身份，直到網絡中所有的節點都擁有了自己的身份，不同的身份執行不同的任務，形成簇結構。定義同時存在於兩個或兩個以上簇的節點爲轉發節點。
當源節點請求發包時，若發現其沒有到目的節點的有效路徑，就會廣播 RREQ 消息，收到 RREQ 消息的節點判斷自身的身份，根據不同身份做出不同的處理。在轉發 RREQ 的過程中，只有簇頭節點和轉發節點會參與轉發，普通節點直接丟棄 RREQ
包，直到消息抵達目的節點。目的節點回復 RREP 時，同樣也只有簇頭節點和轉發節點參與消息的轉發。
從上計算穩定度的公式可以看出，這裏只考慮了鄰居數和甚於的能量，論文中介紹是爲了提高可實現性和降低維護的難度，過於複雜的算法不適合無人機的簇頭選舉與維護。文中維護時週期性的，週期內簇頭不變，所以需要確保了每一輪簇頭選舉週期內都由性能最佳的節點充當簇頭，不會造成某一架無人機過早的消耗完能量而退出羣組。
爲了首先簇頭選取，需要對周圍鄰居節點個數和穩定度進行感知。所以需要修改鄰居表，添加穩定度和節點身份數據域。節點身份：簇頭HEADER、普通節點 NORMAL、轉發節點 FORWARD 和未定義的節點 UNDECIDE。同時還需要修改hello包，添加穩定度和節點身份數據域。
簇頭的維護：在一個簇頭選舉的週期之內，已經被選爲簇頭的節點不會發生變化，即使其周圍有比起節點穩定度更高的節點出現，也不會更改其 HEADER 的身份，確保了一個選舉週期之內簇結構的穩定。簇頭選舉週期適無人機網絡拓撲變化程度而定，若網絡拓撲變化慢，則將選舉週期延長，避免重新分簇時產生的大量開銷；若網絡拓撲變化快，則將簇頭選舉週期適當縮短，使當前簇頭最爲適應當前的網絡。
《近距離空地協作視頻自組織通信路由協議研究》
1、視頻自組織通信實時性優先路由算法：路由選擇時選擇下一時刻和源節點運動方向相同概率最大的節點作爲路由中繼節點。使用馬爾可夫鏈預測節點的運動方向，選擇節點下一刻運動方向與當前節點下一刻運動方向相同概率最大的節點轉發，最後得到一個概率集合
，其中每個元素對於其上一跳運動方向相同概率都是最大的。
2、視頻自組織通信可靠性優先路由算法：預測鏈路帶寬，選擇帶寬最大的鏈路傳輸。過程中考慮瓶頸鍊路，即在所有可選鏈路中，比較每條鏈路的瓶頸鍊路的帶寬值，選擇其中值最大的作爲通訊鏈路。路由的建立需要考慮當前可用帶寬是否低於通訊的最小帶寬，如果小於則重建。預測帶寬使用的模糊推理：輸入爲延遲和丟包，輸出爲預測帶寬。架構、映射和規則庫如下。
參考
《近距離空地協作視頻自組織通信路由協議研究_吳哲》
《無人機自組網AODV路由協議的研究與優化_吳建澤》
《Adhoc網絡中的分簇算法比較》
《自組網路由協議綜述》
《無人機自組網路由協議研究_張國峯》