悬停时间约束下的多无人机中继连通性优化方法

作     者：潘武 王翔 吕娜 任智源 刘文亚 PAN Wu;WANG Xiang;LYU Na;REN Zhiyuan;LIU Wenya

作者机构：空军工程大学研究生院西安710038 空军工程大学信息与导航学院西安710077 西安电子科技大学ISN国家重点实验室西安710071 中国人民解放军31576部队北京100144 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2024年第45卷第16期

页      面：247-259页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：陕西省重点研发计划(2022ZDLGY05-09) 

主　　题：异构用户 无人机 中继通信 悬停时间 公平分配 吞吐量 

摘      要：无人机(UAV)凭借其灵活且易于部署的独特优势,已广泛应用于诸多领域。为解决异构用户之间的通信连通问题,将中继和网关思想结合并提出异构多网中继概念,部署多个无人机为异构用户提供中继服务,构建可靠的中继连通链路。在源和目的用户节点之间建立中继连通链路的过程中,将其分解为中继覆盖划分和中继选择连接2个子问题进行求解。首先,考虑无人机的最大悬停时间约束,通过寻找与无人机关联的最优单元分区,基于公平资源分配方案,提出优化划分方法(OPM)使服务用户的数据量最大化。其次,在构建无人机之间的连通链路时,以中继链路吞吐量为优化目标设计中继选择策略(RSS),在相距较远的无人机之间选择中继无人机,使无人机之间均存在可达的通信链路。最后,通过实验对比分析得出,所提方法能为异构用户提供更加公平的中继服务,并且提升中继链路的吞吐量。