[發(fā)明專利]一種中繼無人機(jī)部署方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011444523.7
• 申請(qǐng)日: 2020-12-08
• 公開（公告）號(hào): CN112636811B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許曉東;黃芷菡;韓書君;孫夢(mèng)穎;劉寶玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04B7/185
• 分類號(hào): H04B7/185
• 代理公司: 北京風(fēng)雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 徐雅琴

本說明書一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供一種中繼無人機(jī)部署方法及裝置，包括確定至少一個(gè)無人機(jī)在無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的位置，根據(jù)無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，確定無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化目標(biāo)，基于深度Q學(xué)習(xí)方法，根據(jù)優(yōu)化目標(biāo)計(jì)算獎(jiǎng)勵(lì)值，確定中繼無人機(jī)在無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的位置。通過在無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)中部署中繼無人機(jī)，在無人機(jī)協(xié)作追蹤目標(biāo)過程中，中繼無人機(jī)按照部署的移動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)，可利用中繼無人機(jī)實(shí)現(xiàn)協(xié)作的無人機(jī)之間的信息傳輸，保證通信質(zhì)量，降低時(shí)延和能耗，提高信息共識(shí)，提高目標(biāo)追蹤精度和穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本說明書一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例涉及無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種中繼無人機(jī)部署方法及裝置。

背景技術(shù)

隨著通信與無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展，無人機(jī)已經(jīng)應(yīng)用于情報(bào)偵察、搜索救援、通信中斷和武裝攻擊等領(lǐng)域。在多無人機(jī)架構(gòu)的無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，多無人機(jī)協(xié)同追蹤目標(biāo)時(shí)，由于無人機(jī)的高速移動(dòng)和通信范圍受限問題，無人機(jī)之間的通信鏈路容易被頻繁打斷，造成多無人機(jī)協(xié)作追蹤時(shí)對(duì)多個(gè)移動(dòng)目標(biāo)無法精確共識(shí)；同時(shí)，隨著無人機(jī)機(jī)群數(shù)量的增多，信息共識(shí)的路徑也變得復(fù)雜，接收到的信息可能會(huì)有一定的時(shí)延，嚴(yán)重影響目標(biāo)追蹤的精度，甚至導(dǎo)致目標(biāo)丟失。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本說明書一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的目的在于提出一種中繼無人機(jī)部署方法及裝置，通過在無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)中部署中繼無人機(jī)以解決多無人機(jī)協(xié)同工作所存在的問題。

基于上述目的，本說明書一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供了一種中繼無人機(jī)部署方法，包括：

確定至少一個(gè)無人機(jī)在無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的位置；

根據(jù)無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，確定無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化目標(biāo)，所述優(yōu)化目標(biāo)包括最優(yōu)化能耗和時(shí)延、最小化中斷概率和最大化共識(shí)概率；

基于深度Q學(xué)習(xí)方法，根據(jù)所述優(yōu)化目標(biāo)計(jì)算獎(jiǎng)勵(lì)值，確定中繼無人機(jī)在所述無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的位置。

可選的，所述確定至少一個(gè)無人機(jī)在無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的位置，包括：

所述無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)初始化時(shí)，隨機(jī)確定各無人機(jī)在所述無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的起始位置；

所述根據(jù)無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，確定無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化目標(biāo)，包括：

根據(jù)各無人機(jī)的起始位置，確定初始化的無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；

根據(jù)所述初始化的無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，確定所述初始化的無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)；

根據(jù)所述初始化的無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，確定所述初始化的無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化目標(biāo)；

所述基于深度Q學(xué)習(xí)方法，根據(jù)所述優(yōu)化目標(biāo)計(jì)算獎(jiǎng)勵(lì)值，確定中繼無人機(jī)在所述無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的位置，包括：

基于深度Q學(xué)習(xí)方法，根據(jù)所述初始化的無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化目標(biāo)計(jì)算獎(jiǎng)勵(lì)值，確定所述中繼無人機(jī)的初始位置。

可選的，所述基于深度Q學(xué)習(xí)方法，根據(jù)所述初始化的無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化目標(biāo)計(jì)算獎(jiǎng)勵(lì)值，確定所述中繼無人機(jī)的初始位置，包括：

確定各無人機(jī)的起始位置后，通過將所述中繼無人機(jī)部署于所述初始化的無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的不同位置，基于深度Q學(xué)習(xí)方法，計(jì)算所述中繼無人機(jī)位于不同位置下的獎(jiǎng)勵(lì)值和對(duì)應(yīng)的Q值，從中選擇Q值最大的中繼無人機(jī)的位置作為最優(yōu)的初始位置。

可選的，所述確定至少一個(gè)無人機(jī)在無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的位置，包括：

其中一個(gè)無人機(jī)從所述起始位置移動(dòng)至少一步；

所述根據(jù)無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，確定無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化目標(biāo)，包括：

根據(jù)其中一個(gè)無人機(jī)移動(dòng)每一步后形成的各無人機(jī)的當(dāng)前位置，確定當(dāng)前無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；

根據(jù)所述當(dāng)前無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，確定所述當(dāng)前無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)；