一种全双工固定翼无人机中继系统的优化方法技术方案

本发明专利技术公开了一种具有滚转角限制的全双工固定翼无人机中继系统的优化方法，利用源节点和目的节点的位置信息，根据源节点需要发送给目的节点的数据量大小和无人机飞行的最大最小速度以及滚转角限制，对无人机的飞行半径、飞行速度和飞行时间进行优化调整，在符合无人机飞行速度和滚转角限制下，以及满足系统发送数据量要求的条件下，实现无人机飞行能耗的最小化。的最小化。的最小化。

【技术实现步骤摘要】
一种全双工固定翼无人机中继系统的优化方法


[0001]本专利技术属于无线通信
，尤其涉及一种圆形轨迹下具有滚转角限制的全双工固定翼无人机中继系统的优化方法。

技术介绍

[0002]近年来，无人机协作通信技术成为了无线通信领域研究的热点。相比于传统的地面通信，无人机协作通信易于实现按需分配，从而具有更高的通信效率；无人机具有高度的移动性，因而部署起来更加灵活快捷；无人机与地面终端之间的通信链路为视距信道的可能性要高于同等通信距离下的地面通信情况，因而能提供更好的信道传输条件。因此，无人机必将在未来的无线通信领域发挥极为重要的作用，其应用主要包括：(1)作为临时基站；(2)作为移动中继；(3)用于物联网。
[0003]目前，大量文献研究了无人机作为移动中继时的中继通信系统容量和频谱效率的优化问题。实际上，无人机具有有限的机载能量，能效被认为是无人机通信的关键问题之一。当前，针对无人机中继通信，大部分研究考虑的是解码转发中继通信形式，对于无人机采用放大转发中继的研究较少，特别是在全双工模式下的放大转发无人机中继通信还没有考虑，值得进行研本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有滚转角限制的全双工固定翼无人机中继系统的优化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1：在式(24b)给出的飞行半径范围内，利用一维搜素算法求解问题(24a)，得到无人机飞行半径r2；；其中，Q为源节点S发送给目的节点D的数据量，r为无人机以匀速v作圆周飞行运动的半径，为无人机飞行过程中的滚转角限制，小于等于45
°
，V
min
为无人机最小飞行速度，e表示自然常数，σ2表示高斯白噪声的方差，是固定翼无人机以匀速v、半径r作圆形轨迹飞行的功耗，其中g表示重力加速度，c1＝ηC
D0
B/2，c2＝2W2/[(πe0A
R
)ηB]，其中，η表示空气密度，C
D0
表示零升力阻力系数，B表示机翼面积，e0是翼展效率，W表示无人机整体的重量，A
R
表示无人机翼的纵横比，表示无人机翼的纵横比，其中P
TX
是S和R的发射功率，和分别是S到R和R到D在t时刻的平均信道增益；步骤2：将r2作为r代入式(23)求得tanφ；其中，φ为无人机飞行的实际滚转角，要求成立；步骤3：若成立，则计算此时对应的飞行速度否则跳转到步骤6；步骤4：若成立，则最优飞行半径r
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【专利技术属性】
技术研发人员：吉晓东，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：