多无人机辅助的无线传感器网络数据采集方法技术

本发明专利技术涉及一种多无人机辅助的无线传感器网络数据采集方法，属于无线传感器网络技术领域，包括以下步骤：S1：通过二分搜索法求解得到UAV的最大数据采集时间，并给定时间T内利用时间等间隔离散技术将无人轨迹离散为有限个点；S2：根据初始化多UAV轨迹算法求解UAV初始轨迹；S3：通过将二进制变量松弛化，将原混合整数非凸问题转化为连续非凸问题，并基于交替优化算法将原问题分解为两个子问题，通过交替迭代直至收敛得到结果，其中，采用连续凸逼近算法求解子问题，得到UAV轨迹、上行能量传输调度和下行数据传输调度；直至二分搜索法结果收敛，得到UAV数据采集的最大时间。得到UAV数据采集的最大时间。得到UAV数据采集的最大时间。

【技术实现步骤摘要】
多无人机辅助的无线传感器网络数据采集方法


[0001]本专利技术属于无线传感器网络
，涉及一种多无人机辅助的无线传感器网络数据采集方法。

技术介绍

[0002]随着第五代移动通信技术、物联网(Internet of Things，IoT)和互联网技术的融合，成千上万的IoT设备应用于工业和社会生活中，无线传感器网络(Wireless Sensor Network，WSN)信息交换量呈指数级增长，这对无人机(Unmanned Aerial Vehicle，UAV)数据采集提出了巨大挑战。此外，IoT设备的泛在特性和需求多样性也对IoT中数据采集带来诸多技术难题。对于IoT传感器的低功耗和长续航能力要求是保证系统稳定性和可持续性的关键因素之一。IoT中传感器通常用于检测环境的特定变化，然后将采集到的信息传送到数据接收器进一步处理。在WSN中，传感器通过多跳方式上传数据，导致信息传输时延和能耗增加。此外，传感器受电池储能约束，限制了WSN的处理能力和服务质量。虽然更换电池或者充电可延长传感器使用寿命，但当传感器的数量较为庞大时，为传感器充电或者本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多无人机辅助的无线传感器网络数据采集方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：通过二分搜索法求解得到UAV的最大数据采集时间，并给定时间T内利用时间等间隔离散技术将无人轨迹离散为有限个点；S2：根据初始化多UAV轨迹算法求解UAV初始轨迹；S3：通过将二进制变量松弛化，将原混合整数非凸问题转化为连续非凸问题，并基于交替优化算法将原问题分解为两个子问题，通过交替迭代直至收敛得到结果，其中，采用连续凸逼近算法求解子问题，得到UAV轨迹、上行能量传输调度和下行数据传输调度；直至二分搜索法结果收敛，得到UAV数据采集的最大时间。2.根据权利要求1所述的多无人机辅助的无线传感器网络数据采集方法，其特征在于：所述步骤S1具体包括：在整个方法最外层设置循环求解UAV的最大数据采集时间；初始化T1＝0和T2，其中T2取足够大的值，并在每次循环的开端给定UAV的最大数据采集时间T＝(T1+T2)/2。采用时间等间隔离散技术将连续UAV轨迹离散化。3.根据权利要求1所述的多无人机辅助的无线传感器网络数据采集方法，其特征在于：所述步骤S2具体包括以下步骤：S21：给定K个传感器的位置，利用MTSP方法得到无人机访问传感器的顺序和时间T
mTSP
，并给定任意时间T；S22：判断T≥T
mTSP
，若满足则说明无人机可以飞到每个传感器头顶，通过步骤S23求解得到无人机的初始轨迹，否则进入步骤S24；S23：UAV的任务完成时间为T，其中UAVu
m
花费时间T
mb
飞到相关联传感器的上方，剩余时间T
‑
T
mb
在G
mb
的传感器中平均分配，在此期间内，UAV在传感器上方悬停，其中UAV在悬停位置上的悬停时间上的悬停时间求得T≥T
mb<...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱江，牛涵琨，宋国壮，周子恒，申文岩，肖津，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：