[發(fā)明專(zhuān)利]無(wú)人機(jī)基站通信系統(tǒng)的控制方法、系統(tǒng)、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810413821.6
• 申請(qǐng)日: 2018-05-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108616303B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 武慶慶;崔苗;張廣馳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04B7/185
• 分類(lèi)號(hào): H04B7/185;G05D1/10
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿(mǎn)

1.一種無(wú)人機(jī)基站通信系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括：

以空間坐標(biāo)系為基礎(chǔ)，建立無(wú)人機(jī)與用戶(hù)終端的通信模型；所述通信模型包括：所述無(wú)人機(jī)的一個(gè)飛行周期內(nèi)的飛行路徑所述飛行周期內(nèi)所述用戶(hù)終端與所述無(wú)人機(jī)的通信時(shí)序其中，所述q[n]為所述無(wú)人機(jī)在一個(gè)飛行周期內(nèi)N個(gè)時(shí)隙中的第n個(gè)時(shí)隙的坐標(biāo)，所述α_i[n]為I個(gè)用戶(hù)終端中第i個(gè)用戶(hù)終端在第n個(gè)時(shí)隙的通信狀態(tài)，當(dāng)α_i[n]＝1表示第i個(gè)用戶(hù)終端與所述無(wú)人機(jī)通信，α_i[n]＝0表示第i個(gè)用戶(hù)終端未與所述無(wú)人機(jī)通信；

利用所述通信模型，獲得在所述無(wú)人機(jī)的一個(gè)飛行周期內(nèi)所述用戶(hù)終端對(duì)應(yīng)的最大通信速率，其中，第i個(gè)用戶(hù)終端對(duì)應(yīng)的所述最大通信速率為R_i；

建立目標(biāo)函數(shù)其中

計(jì)算所述目標(biāo)函數(shù)，得到所述目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)解，以利用該目標(biāo)函數(shù)對(duì)無(wú)人機(jī)基站通信系統(tǒng)進(jìn)行控制；

其中，所述利用所述通信模型，獲得在所述無(wú)人機(jī)的一個(gè)飛行周期內(nèi)所述用戶(hù)終端對(duì)應(yīng)的最大通信速率的過(guò)程，具體包括：

利用所述通信模型，獲得在所述無(wú)人機(jī)的一個(gè)飛行周期內(nèi)所述用戶(hù)終端對(duì)應(yīng)的平均速率或速率和，作為所述最大通信速率；

獲得所述平均速率的過(guò)程包括：

獲得所述速率和的過(guò)程包括：

其中R_i-ave為所述平均速率，R_i-sum為所述速率和，R_i[n]為第n個(gè)時(shí)隙中第i個(gè)用戶(hù)終端最大可得到速率，γ₀表示所述無(wú)人機(jī)與任一用戶(hù)終端距離1m時(shí)的接收信噪比，H²+||q[n]-w_i||²通過(guò)計(jì)算得到，d_i[n]為第n個(gè)時(shí)隙所述無(wú)人機(jī)與第i個(gè)用戶(hù)終端之間的距離。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述控制方法，其特征在于，所述計(jì)算所述目標(biāo)函數(shù)，得到所述目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)解的過(guò)程具體包括：

根據(jù)所述目標(biāo)函數(shù)，設(shè)置第一約束條件如下：

其中，所述S_max為一個(gè)所述時(shí)隙內(nèi)所述無(wú)人機(jī)飛行的最大距離；

根據(jù)所述第一約束條件計(jì)算，得到所述目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)解。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述控制方法，其特征在于，所述計(jì)算所述目標(biāo)函數(shù)，得到所述目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)解的過(guò)程具體包括：

根據(jù)所述目標(biāo)函數(shù)，設(shè)置第二約束條件如下：

其中，所述S_max為一個(gè)所述時(shí)隙內(nèi)所述無(wú)人機(jī)飛行的最大距離；

根據(jù)所述第二約束條件計(jì)算，得到所述目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)解。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述控制方法，其特征在于，所述計(jì)算所述目標(biāo)函數(shù)，得到所述目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)解的過(guò)程，具體包括：

步驟A1：初始化所述飛行路徑；

步驟A2：根據(jù)當(dāng)前飛行路徑和當(dāng)前目標(biāo)函數(shù)，計(jì)算當(dāng)前通信時(shí)序，并根據(jù)當(dāng)前通訊時(shí)序更新當(dāng)前目標(biāo)函數(shù)；

步驟A3：根據(jù)當(dāng)前通信時(shí)序和當(dāng)前目標(biāo)函數(shù)，計(jì)算當(dāng)前飛行路徑，并根據(jù)當(dāng)前飛行路徑更新當(dāng)前目標(biāo)函數(shù)；

步驟A4：判斷當(dāng)前目標(biāo)函數(shù)是否達(dá)到預(yù)設(shè)要求，如果是，確認(rèn)當(dāng)前通信時(shí)序和當(dāng)前飛行路徑為最終通信時(shí)序和最終飛行路徑；如果否，重復(fù)所述步驟A2和所述步驟A3。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述控制方法，其特征在于，所述計(jì)算所述目標(biāo)函數(shù)，得到所述目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)解的過(guò)程，具體包括：

步驟B1：初始化所述通信時(shí)序；

步驟B2：根據(jù)當(dāng)前通信時(shí)序和當(dāng)前目標(biāo)函數(shù)，計(jì)算當(dāng)前飛行路徑，并根據(jù)當(dāng)前飛行路徑更新當(dāng)前目標(biāo)函數(shù)；

步驟B3：根據(jù)當(dāng)前飛行路徑和當(dāng)前目標(biāo)函數(shù)，計(jì)算當(dāng)前通信時(shí)序，并根據(jù)當(dāng)前通訊時(shí)序更新當(dāng)前目標(biāo)函數(shù)；

步驟B4：判斷當(dāng)前目標(biāo)函數(shù)是否達(dá)到預(yù)設(shè)要求，如果是，確認(rèn)當(dāng)前通信時(shí)序和當(dāng)前飛行路徑為最終通信時(shí)序和最終飛行路徑；如果否，重復(fù)所述步驟B2和所述步驟B3。