[發(fā)明專利]一種認(rèn)知無(wú)人機(jī)軌跡與資源分配的優(yōu)化方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210132397.4
• 申請(qǐng)日: 2022-02-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114501471A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘鈺;達(dá)新宇;胡航;黃仰超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍空軍工程大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W16/14
• 分類號(hào): H04W16/14;H04W16/22;H04W72/04;H04W24/02
• 代理公司: 西安亞信智佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61241
• 代理人: 段國(guó)剛

1.一種認(rèn)知無(wú)人機(jī)軌跡與資源分配的優(yōu)化方法，其特征在于，包括：

基于認(rèn)知無(wú)人機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建概率性視距鏈路模型；

根據(jù)所述概率性視距鏈路模型建立折中優(yōu)化模型；

將所述折中優(yōu)化模型分解為雙層問(wèn)題，利用第一算法與第二算法求解所述雙層問(wèn)題，得到全局最佳吞吐量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述認(rèn)知無(wú)人機(jī)軌跡與資源分配的優(yōu)化方法，其特征在于，所述將所述折中優(yōu)化模型分解為雙層問(wèn)題，利用第一算法與第二算法求解所述雙層問(wèn)題過(guò)程包括：

將所述折中優(yōu)化模型分解為所述無(wú)人機(jī)與所述地面用戶的接入策略問(wèn)題和所述無(wú)人機(jī)軌跡和功率分配的聯(lián)合優(yōu)化問(wèn)題；

通過(guò)所述第一算法解決所述無(wú)人機(jī)與所述地面用戶的接入策略問(wèn)題；

再通過(guò)所述第二算法解決所述無(wú)人機(jī)軌跡和功率分配的聯(lián)合優(yōu)化問(wèn)題。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述認(rèn)知無(wú)人機(jī)軌跡與資源分配的優(yōu)化方法，其特征在于，所述第一算法為枚舉法，所述第二算法為改進(jìn)的粒子群算法。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述認(rèn)知無(wú)人機(jī)軌跡與資源分配的優(yōu)化方法，其特征在于，所述改進(jìn)的粒子群算法包括：

將慣性權(quán)重作為一個(gè)隨迭代次數(shù)更新的變量，以調(diào)整粒子的局部搜索和全局搜索能力；

初始化粒子群位置，再利用單粒子坐標(biāo)二次分解法提高解的質(zhì)量和收斂速度，每次只對(duì)每個(gè)粒子的二維變量的位置進(jìn)行更新，以解決算法后期粒子易于跳出可行解空間的問(wèn)題。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述認(rèn)知無(wú)人機(jī)軌跡與資源分配的優(yōu)化方法，其特征在于，所述無(wú)人機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)包括：

主網(wǎng)絡(luò)和次網(wǎng)絡(luò)；

所述主網(wǎng)絡(luò)包括一個(gè)主用戶發(fā)射機(jī)和多個(gè)主用戶接收機(jī)，所述主用戶接收機(jī)分布在以所述主用戶發(fā)射機(jī)為圓心的圓形區(qū)域內(nèi)；

所述次網(wǎng)絡(luò)包括一個(gè)次級(jí)用戶發(fā)射機(jī)和多個(gè)次級(jí)用戶接收機(jī)，所述次級(jí)用戶發(fā)射機(jī)為一個(gè)中心無(wú)人機(jī)，所述次級(jí)用戶接收機(jī)為地面用戶；

其中，所述主接收機(jī)的位置是隨機(jī)的，次網(wǎng)絡(luò)采用Underlay的接入模式，即所述無(wú)人機(jī)通過(guò)控制發(fā)射功率來(lái)保證主接收機(jī)的服務(wù)質(zhì)量，從而使頻譜共享。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述認(rèn)知無(wú)人機(jī)軌跡與資源分配的優(yōu)化方法，其特征在于，所述無(wú)人機(jī)作為監(jiān)視器沿規(guī)劃軌跡飛行，并在飛行過(guò)程中將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以特定時(shí)間間隔回傳給所述地面用戶。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述認(rèn)知無(wú)人機(jī)軌跡與資源分配的優(yōu)化方法，其特征在于，所述無(wú)人機(jī)均配備全球定位系統(tǒng)，以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)其位置及動(dòng)態(tài)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述認(rèn)知無(wú)人機(jī)軌跡與資源分配的優(yōu)化方法，其特征在于，所述折中優(yōu)化模型包括：

在預(yù)設(shè)的任務(wù)時(shí)間、飛行速度和主用戶干擾門限約束條件下，通過(guò)優(yōu)化求解無(wú)人機(jī)的動(dòng)態(tài)軌跡，功率分配和接入策略，最大化所述無(wú)人機(jī)平均吞吐量的期望。