一种用于多架无人机并行收集数据的闭环轨迹设计方法技术

本发明专利技术公开了一种用于多架无人机并行收集数据的闭环轨迹设计方法，其目的是在没有精确通信设备位置信息的情况下，最大限度地减少广域多无人机并行数据采集完成时间。其方法具体包括以下步骤：设计无人机飞行规则；提出数据采集划分区域单元结构；根据飞行规则以及区域单元结构确定无人机飞行轨迹。在高信噪比情况下，本申请能够得到最小化数据收集时间的最佳区域划分，同时构建每个无人机的闭环轨迹以最小化数据收集完成时间。最小化数据收集完成时间。最小化数据收集完成时间。

【技术实现步骤摘要】
一种用于多架无人机并行收集数据的闭环轨迹设计方法


[0001]本专利技术涉及无线通信
，尤其涉及一种用于多架无人机并行收集数据的闭环轨迹设计方法。

技术介绍

[0002]作为未来空中常见的通信基础设施之一，无人机在实现5G和6G愿景方面发挥着重要作用。一旦配备了通信模块，无人机就成为飞行通信设备。
[0003]具有通信能力的无人机有两种应用场景。第一，无人机用于将地面通信系统的范围扩展到海洋、物联网平台、灾区等不适用于传统的基站部署的地区。第二种应用场景利用无人机的移动能力进行数据收集，为分布在广域中且没有通信基础设施的设备提供了一种低成本的信息交换解决方案。对于时间不敏感的任务，派遣无人机访问所有设备并为设备的信息交换或能量传输提供临时无线电覆盖。在时间敏感的情况下，必须考虑设备的信息时限要求。
[0004]通常，无人机由电池供电并且其续航时间有限。无人机的主要能源消耗部分是推进系统，而不是通信模块。因此，轨迹设计是关键。无人机航迹设计应联合考虑几个关键因素，例如能耗、数据收集/通信要求(如数据速率或信息时效性)、设备的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于多架无人机并行收集数据的闭环轨迹设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S110：进行初始参数化设置；S120：制定无人机飞行规则与区域划分方法；S130：确定无人机最佳分区数；S140：确定无人机飞行轨迹并计算无人机数据收集任务耗时。2.根据权利要求1所述的用于多架无人机并行收集数据的闭环轨迹设计方法，其特征在于，步骤S110进行初始化参数设置包括：无人机总数量、目标区域的长度与宽度、无人机的网络带宽、需要收集的数据大小、无人机的飞行速度、无人机的飞行高度范围和信道模型。3.根据权利要求1所述的用于多架无人机并行收集数据的闭环轨迹设计方法，其特征在于，步骤S120制定无人机飞行规则为：规则一：无人机仅能沿着平行于坐标轴方向飞行；在此条件下，无人机在短时间内的飞行轨迹只有两种可能，一种是持续一个方向飞行；另一种是飞行途中垂直转向后朝另一个方向继续飞行；规则二：无人机需要在覆盖区域上空悬停一段时间以确保信息收集成功；规则三：无人机在某个悬停点收集信息完毕后，以最大速度飞行速度前往下一个悬停点；规则四：所有无人机在同一时刻开始对其负责区域进行数据收集工作，并在任务完成后以最大速度返回飞行中心。4.根据权利要求1所述的用于多架无人机并行收集数据的闭环轨迹设计方法，其特征在于，步骤S120设...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂高峰，田辉，马廷，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：