[發明專利]基于運動信源的無人機能量協同傳輸方法及裝置

有效

• 申請號: 202110473678.1
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113260013B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 李立華;張平;吳季
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04W40/22
• 分類號: H04W40/22;H04W4/40;H04W72/04
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王毅

1.一種基于運動信源的無人機能量協同傳輸方法，其特征在于，包括：

將信息傳輸運動過程分為N個時隙周期；N為正整數；

在時隙周期內，基于第一無人機中繼信號轉發質量和第二無人機中繼信號轉發質量進行中繼選擇確定信息中繼和能量中繼；其中，所述轉發質量的參考指標為信噪比；與所述信息中繼對應的無人機中繼信號轉發質量高于與所述能量中繼對應的無人機中繼信號轉發質量；

在確定信息中繼和能量中繼后調整第一無人機和第二無人機的功率分流比θ，并按調整后功率分流比θ進行由運動信源至終端的兩跳信息傳輸；其中，0＜θ＜1，設置與所述能量中繼對應的無人機進行能量收集、中繼傳輸與能量協同；設置與所述信息中繼對應的無人機接收與所述能量中繼對應的無人機的能量，并由與所述信息中繼對應的無人機完成第二跳信息傳輸；

還包括：

在每個時隙周期內進行能量收集、中繼選擇、能量協同過程；

相應地，在第n-1個時隙周期進入第n個時隙周期時，基于當前第一無人機中繼信號轉發質量和第二無人機中繼信號轉發質量，判斷在第n個時隙周期內是否需要進行中繼切換；確定第n個時隙周期內的信息中繼和能量中繼；其中，1≤n≤N。

2.根據權利要求1所述的基于運動信源的無人機能量協同傳輸方法，其特征在于，還包括：

在確定第n個時隙周期內的信息中繼和能量中繼后調整第一無人機和第二無人機的功率分流比θ，并在調整后將與信息中繼對應的無人機功率分流比作為此無人機在第n+1個時隙周期內的功率分流比初始值，與能量中繼對應的無人機功率分流比在第n+1個時隙周期內的功率分流比初始值為預設給定值θ_ini，用于判斷在第n+1個時隙周期內是否需要進行中繼切換。

3.根據權利要求2所述的基于運動信源的無人機能量協同傳輸方法，其特征在于，包括：

信息中繼以功率分流比θ的比例進行能量收集；

相應地，信息中繼以1-θ的比例用于第一跳信息傳輸。

4.一種基于運動信源的無人機能量協同傳輸裝置，其特征在于，包括：

第一模塊，用于將信息傳輸運動過程分為N個時隙周期；N為正整數；

第二模塊，用于在時隙周期內，基于第一無人機中繼信號轉發質量和第二無人機中繼信號轉發質量進行中繼選擇確定信息中繼和能量中繼；其中，所述轉發質量的參考指標為信噪比；與所述信息中繼對應的無人機中繼信號轉發質量高于與所述能量中繼對應的無人機中繼信號轉發質量；

第三模塊，用于在確定信息中繼和能量中繼后調整第一無人機和第二無人機的功率分流比θ，并按調整后功率分流比θ進行由運動信源至終端的兩跳信息傳輸；其中，0＜θ＜1，設置與所述能量中繼對應的無人機進行能量收集、中繼傳輸與能量協同；設置與所述信息中繼對應的無人機接收與所述能量中繼對應的無人機的能量，并由與所述信息中繼對應的無人機完成第二跳信息傳輸；

還包括：第四模塊，

用于在每個時隙周期內進行能量收集、中繼選擇、能量協同過程；

相應地，在第n-1個時隙周期進入第n個時隙周期時，基于當前第一無人機中繼信號轉發質量和第二無人機中繼信號轉發質量，判斷在第n個時隙周期內是否需要進行中繼切換；確定第n個時隙周期內的信息中繼和能量中繼；其中，1≤n≤N。

5.根據權利要求4所述的基于運動信源的無人機能量協同傳輸裝置，其特征在于，還包括：第五模塊，

用于在確定第n個時隙周期內的信息中繼和能量中繼后調整第一無人機和第二無人機的功率分流比θ，并在調整后將與信息中繼對應的無人機功率分流比作為此無人機在第n+1個時隙周期內的功率分流比初始值，與能量中繼對應的無人機功率分流比在第n+1個時隙周期內的功率分流比初始值為預設給定值θ_ini，用于判斷在第n+1個時隙周期內是否需要進行中繼切換。

6.根據權利要求5所述的基于運動信源的無人機能量協同傳輸裝置，其特征在于，包括：第六模塊，

用于信息中繼以功率分流比θ的比例進行能量收集；

相應地，信息中繼以1-θ的比例用于第一跳信息傳輸。