01
课程导论
无人机通信概述 · TCP/IP协议栈与无人机的关系 · 课程目标与学习路径
导论无人机
02
网络基础回顾
OSI七层模型与TCP/IP四层模型对比 · 核心协议(IP、TCP、UDP)简介
网络模型协议
03
无人机系统架构
飞控系统 · 数传链路 · 图传链路 · 地面站系统的网络角色
架构链路
04
物理层与链路层
Wi-Fi、4G/5G、跳频电台在无人机中的应用场景与选型
物理层选型
05
IP地址规划
无人机集群的IP分配策略 · 子网划分 · NAT穿透问题
IP子网
06
UDP协议详解
UDP报文结构 · 无连接特性 · 在实时图传中的应用
UDP实时
07
TCP协议详解
三次握手与四次挥手 · 滑动窗口 · 拥塞控制
TCP可靠
08
Socket编程基础
Python Socket API · TCP/UDP Server/Client模型
编程Socket
09
无人机控制协议
MAVLink协议解析 · 消息格式 · 心跳包机制
MAVLink控制
10
MAVLink over UDP
将MAVLink封装在UDP中传输 · 端口约定
UDPMAVLink
11
MAVLink over TCP
可靠传输场景 · 重连机制 · 链路保活
TCP可靠
12
视频流传输
RTSP/RTMP协议简介 · H.264/H.265码流封装 · RTP over UDP
视频RTP
13
自定义应用层协议
设计无人机遥测数据协议 · 序列号与校验和
协议设计校验
14
多线程网络编程
Python threading处理并发连接 · 接收与发送分离
多线程并发
15
异步IO与事件驱动
asyncio库在无人机地面站中的应用
异步asyncio
16
网络延迟与抖动
RTT测量 · 时间戳同步 · NTP在无人机中的应用
延迟NTP
17
丢包与重传策略
FEC前向纠错 · ARQ自动重传请求 · 混合方案
丢包FEC
18
带宽管理与QoS
流量整形 · 优先级队列 · 区分服务在链路中的实现
QoS带宽
19
网络安全基础
WPA2/WPA3加密 · TLS/DTLS在无人机链路中的应用
加密TLS
20
身份认证与防欺骗
数字签名 · 消息认证码 · 防止GPS欺骗
认证防欺骗
21
防火墙与端口管理
iptables规则 · 仅允许必要端口通信
防火墙iptables
22
多无人机组网
Mesh网络拓扑 · Ad-hoc模式 · 分布式通信
组网Mesh
23
中继通信
无人机作为中继节点 · 多跳路由协议(AODV、OLSR)
中继路由
24
地面站网络架构
多地面站协同 · 云端服务器转发 · WebRTC技术
地面站WebRTC
25
仿真环境搭建
使用ns-3或Mininet-WiFi模拟无人机网络
仿真ns-3
26
日志与监控
Wireshark抓包分析 · tcpdump使用 · 网络状态可视化
监控Wireshark
27
故障排查实战
常见问题(端口未开放、IP冲突、MTU设置)及解决
故障排查
28
性能优化
TCP参数调优(缓冲区、Nagle算法)· UDP缓冲区大小
优化TCP参数
29
项目实战一
基于Python的无人机遥测数据接收与显示系统
实战遥测
30
项目实战二
多无人机视频流汇聚与地面站大屏展示系统
实战视频汇聚