【技术实现步骤摘要】
一种效用驱动的无人机感知网络充电调度方法
[0001]本专利技术涉及无人机感知网络充电调度的
，尤其涉及一种效用驱动的无人机感知网络充电调度方法。
技术介绍
[0002]近年来，无人机感知网络在电力巡检、运输、农业、公共事业一些方面的应用变得越来越受欢迎。无人机感知解决了固定式和车载移动式感知设备无法到达工厂、企业、小区、单位、风景区内部空间以及山地、河流、森林、种植、养殖区域进行日常感知的问题，极大地扩大了感知范围。然而，无人机相比传统传感器，不仅需要感知和通信，还需要额外的能量来维持起飞、降落、飞行和悬停。无人机通常通过电池供电来满足传感器、电机即其他设备的能量消耗。以大疆的旋翼无人机Mavic Pro Platinum为例，其受限于飞行控制系统的高功耗及电池容量问题，飞行时间一般在20分钟到30分钟之间，续航时间短已经成为无人机感知网络广泛应用的瓶颈问题；以巡检为例，处理大批的无人机及其充电将变得复杂和费力。高效的充电调度方案是延长无人机可用性的关键。
[0003]为了解决上述的挑战，无人机充电站被用于在...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种效用驱动的无人机感知网络充电调度方法，其特征在于，包括：基于无人机的运行状态获取无人机、充电设施以及兴趣点集合，并构建无人机感知网络模型；根据所述无人机感知网络模型的感知数据质量构建感知价值模型以及基于所述充电设施的充电功率，建立充电计费成本模型；形式化所述无人机感知网络系统周期下的感知效用最大化问题；调用效用驱动的无人机感知网络充电调度算法，得到每个无人机的调度方案，实现无人机的充电调度。2.如权利要求1所述的效用驱动的无人机感知网络充电调度方法，其特征在于：所述无人机集合，表示为：其中，任一无人机；所述兴趣点均由至少一架无人机负责感知，所述兴趣点集合，表示为：其中，任一兴趣点；所述充电设施均位于一座充电站内，无人机需要飞行到充电设施上进行充电，所述充电设施集合，表示为：其中，任一充电设施。3.如权利要求1或2所述的效用驱动的无人机感知网络充电调度方法，其特征在于，人机感知网络模型包括：所述无人机、兴趣点以及充电设施同一分布在二维平面上，考虑无人机是异构的，假设以匀速直线的飞行状态往返于充电站与感知位置之间；将一段连续的时间离散化为多个时隙，当无人机的电量低于固定阈值时，则离开感知位置，飞往充电站进行充电，充满电后再次返回感知位置执行感知任务；所述无人机往返于充电站和感知位置之间所需的时间，表示为：其中，为无人机的感知位置与充电站之间的距离，为无人机在单位时隙内所能飞行的距离；所述无人机在充电站采用完全充电模式，无人机在充电站的充电需求量，表示为：其中，为无人机的电池容量，为无人机电池容量的固定阈值，为无人机在
充电站与感知位置之间往返的电量消耗；所述无人机每次执行感知任务所花费的时间，表示为：其中，为无人机的工作功率。4.如权利要求3所述的效用驱动的无人机感知网络充电调度方法，其特征在于，感知价值模型包括：当无人机到达充电站时，将一次性上传所携带的感知数据，所述无人机每轮所产生的感知价值，表示为：其中，为无人机在单位时隙内对兴趣点所能产生的感知质量，为无人机所负责感知的兴趣点集合，为兴趣点的权重系数。5.如权利要求4所述的效用驱动的无人机感知网络充电调度方法，其特征在于，根据充电设施的充电功率，建立充电计费成本模型，包括：所述无人机在时隙选择充电设施进行充电所占用的时间，表示为：其中，为充电设施的充电功率，q为时隙且，为无人机在充电站的充电需求量，为时隙数量；所述无人机在时隙选择充电设施进行充电所产生的充电成本，表示为：其中，为充电设施的单位时隙充电价格。6.如权利要求5所述的效用驱动的无人机感知网络充电调度方法，其特征在于，形式化所述无人机感知网络...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐佳，许琳昊，俞欣仕，孙俊，陈文斌，李德强，徐力杰，肖甫，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：
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