[發明專利]一種無人機輔助物聯網復雜狀態信息更新的動態優化方法

在審

• 申請號: 202210486056.7
• 申請日: 2022-05-06
• 公開（公告）號: CN115809714A
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 吳丹;刁憲邦;楊煒偉;蔡躍明
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍陸軍工程大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06F16/29
• 代理公司: 北京力量專利代理事務所(特殊普通合伙) 11504
• 代理人: 劉一霖

1.一種無人機輔助物聯網復雜狀態信息更新的動態優化方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：物聯網設備向無人機傳輸實時位置信息，所有無人機交互自身當前位置和采集到的物聯網設備位置信息，設定無人機總數為M個并對所有無人機進行編號；

步驟2：建立無人機輔助復雜狀態信息更新的動態優化問題；

步驟3：1號無人機根據步驟2所述動態優化問題的約束條件產生初始可行解{t⁰,c⁰,q⁰}，其中，t⁰為可行的物聯網設備傳輸起始時刻集合，c⁰為可行的無人機計算起始時刻集合，q⁰為可行的無人機位置集合；同時，令變量m的值為1；

步驟4：m號無人機從動作集合{上升、下降、左移、右移、前進、后退、保持不動}中獲得滿足步驟2中動態優化問題約束條件的所有行動，并令所有滿足步驟2中動態優化問題約束條件的m號無人機行動構成的集合為且令集合中的元素總數為同時，令變量a的值為1；

步驟5：m號無人機根據中的第a個行為產生初始可行解并利用基于位置的匹配博弈方法確定物聯網設備與無人機之間的連接關系，其中，為m號無人機根據第a個行為產生的可行物聯網設備傳輸起始時刻集合，為m號無人機根據第a個行為產生的可行無人機計算起始時刻集合；

步驟6：獲得第1次到第(U-1)次復雜狀態信息更新中傳輸起始時刻和計算起始時刻的最優解，其中，U為復雜狀態信息更新總次數；

步驟7：獲得優化后的第U次狀態更新中傳輸起始時刻和計算起始時刻

步驟8：根據步驟2中的優化問題的目標函數獲取優化解下的目標函數值其中，且變量u的取值范圍為小于U的所有正整數，變量的取值范圍為除去變量m的當前取值后的所有不大于M的正整數，為優化后的m號無人機在第u次復雜狀態信息更新時的傳輸起始時刻，為初始的號無人機在第u次復雜狀態信息更新時的傳輸起始時刻，為優化后的m號無人機在第u次復雜狀態信息更新時的計算起始時刻，為初始的號無人機在第u次復雜狀態信息更新時的計算起始時刻；令變量a的值增加1；

步驟9：返回步驟5，直到變量a的值大于

步驟10：記中最小值對應的行為編號為a^*，并獲得m號無人機在執行第a^*個行為后的位置將替換q^m-1中m號無人機的位置，并令替換后的無人機位置集合為q^m，其中，q^m-1為在第m次優化時的初始無人機位置；

步驟11：m號無人機從當前位置飛行到優化后的位置并向其他所有無人機廣播q^m；令變量m的值增加1；

步驟12：返回步驟4，直到變量m的值大于無人機總數M；

步驟13：所有無人機根據進行傳輸起始時刻和計算起始時刻設置，其中，是第M次優化后的傳輸起始時刻集合，是第M次優化后的計算起始時刻集合；

步驟14：返回步驟1，直到無人機的輔助任務結束。