【技术实现步骤摘要】
一种无人机辅助通信网络中基于能量有效的航迹与功率联合优化方法
本专利技术涉及无线传感领域，具体说涉及到无人机辅助通信网络中基于能量有效的航迹与功率联合优化方法。
技术介绍
无人机被广泛地应用于无线通信系统当中，例如空中基站、中继和数据采集。特别地，在无线传感器网络或物联网中，无人机辅助通信技术具有良好的应用前景。在无线传感器网络中，传感器节点的能量受到限制，并且再次充电困难，无人机可以利用其良好的移动能力作为一个数据采集者飞到地面传感器节点的上空，对地面传感器节点的数据进行采集，这样可以提供短距离的视距链路从而降低传感器节点的功耗，延长无线传感器网络的使用寿命。与地面移动采集节点(例如无人车)相比，无人机遇到的障碍较少，灵活性更高。资源分配技术可以进一步发挥无人机的优势，提升无人机辅助的无线传感器网络性能。目前，在无人机作为静态/准静态空中基站的场景中，资源分配问题已经得到广泛研究。然而，无人机在数据采集应用场景下资源分配问题的研究尚不充分。在无人机数据采集应用场景中，为了充分利用无人机移动特性，航迹优化技术...
【技术保护点】
1.一种无人机辅助通信网络中基于能量有效的航迹与功率联合优化方法,其特征在于包括以下步骤:/n步骤一：将一个区域内离散分布的若干个传感器节点发送功率以及整个传感器通信网络的参考等效能量效率初始化；/n步骤二：将传感器网络等效为一个虚拟中心节点，根据每个传感器节点的地理坐标参数与发送功率，计算虚拟中心节点地理坐标；/n步骤三：在传感器网络边缘区域内,选取任一点作为无人机起飞的原点,通过原点与虚拟中心节点之间确定无人机的当前直线航迹；/n步骤四：获取每个传感器节点到当前航迹之间的等效信道增益，并根据等效信道增益获取所有传感器节点的最优动态总功率；/n步骤五：根据最优动态总功率获...
【技术特征摘要】
1.一种无人机辅助通信网络中基于能量有效的航迹与功率联合优化方法,其特征在于包括以下步骤:
步骤一：将一个区域内离散分布的若干个传感器节点发送功率以及整个传感器通信网络的参考等效能量效率初始化；
步骤二：将传感器网络等效为一个虚拟中心节点，根据每个传感器节点的地理坐标参数与发送功率，计算虚拟中心节点地理坐标；
步骤三：在传感器网络边缘区域内,选取任一点作为无人机起飞的原点,通过原点与虚拟中心节点之间确定无人机的当前直线航迹；
步骤四：获取每个传感器节点到当前航迹之间的等效信道增益，并根据等效信道增益获取所有传感器节点的最优动态总功率；
步骤五：根据最优动态总功率获取每个传感器节点的最优发送功率，根据传感器节点的最优发送功率及其约束条件，获取当前传感器节点的实际发送功率；
步骤六：根据传感器的实际发送功率获取当前系统的等效能量效率，并与参考等效能量效率比较，进行条件判断，如果满足条件，当前航迹即为最优航迹，当前传感器节点发送功率即为最优功率，如果不满足条件，则在更新参考等效能量效率和传感器节点发送功率基础上返回步骤二，进行迭代运算，直到获取的等效能量效率满足条件为止。
2.根据权利要求1所述的一种无人机辅助通信网络中基于能量有效的航迹与功率联合优化方法,其特征在于在无人机沿着直线航迹飞行过程中，地面上的每个传感器节点的发送功率不发生变化。
3.根据权利要求2所述的一种无人机辅助通信网络中基于能量有效的航迹与功率联合优化方法,其特征在于所述每个传感器节点采用频分多址的方式向无人机发送信息，每个传感器节点选择不重叠的频段发送信息，各个通信链路之间无干扰，无人机同时接收所有传感器节点的信息。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种无人机辅助通信网络中基于能量有效的航迹与功率联合优化方法，其特征在于对传感器节点分布以及无人机进行如下定义：
将传感器节点分布的区域定义为地面坐标系Ogxgygzg，
地面上第i个传感器节点的坐标是(xG,i,yG,i,0),i＝1,…,M，M为地面上传感器节点总数，
无人机的起始坐标为(xU,s,yU,s,H)，H为无人机的飞行高度，无人机航迹与Ogxg的夹角为θ，直线航迹的长度为D...
【专利技术属性】
技术研发人员：马跃，贾涛，毛仲君，汪华松，罗巍，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心，
类型：发明
国别省市：四川;51
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