面向无线传感器网络信息年龄的多无人机轨迹优化算法

作     者：胡昊南 韩铭 李文鹏 张杰 HU Haonan;HAN Ming;LI Wenpeng;ZHANG Jie

作者机构：重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 移动通信技术重点实验室重庆400065 英国谢菲尔德大学谢菲尔德S102TN 

出 版 物：《电子与信息学报》 (Journal of Electronics & Information Technology)

年 卷 期：2024年第46卷第4期

页      面：1222-1230页

核心收录：

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 081001[工学-通信与信息系统] 

基　　金：国家自然科学基金(61831002) 重庆市研究生科研创新项目(CYS21300) 

主　　题：无人机辅助通信 信息年龄 轨迹规划 多智能体强化学习 

摘      要：由于无线传感器网络(WSN)中传感器的传输功率有限,同时可能与基站(BS)传输距离较远,造成无法及时交付数据,数据新鲜度过低,影响时延敏感型业务决策质量。因此,采用无人机(UAV)辅助收集传感器数据,成为提升无线传感器网络数据新鲜度的有效手段。该文通过信息年龄(AoI)性能指标评估无线传感器网络数据新鲜度,并基于集中式训练分布式执行框架的多智能体近端策略优化(MAPPO)方法研究了无人机轨迹优化算法。通过联合优化所有无人机的飞行轨迹,实现地面节点平均加权信息年龄的最小化。仿真结果验证了所提多无人机路径规划算法在降低无线传感器网络信息年龄方面的有效性。