基于无人机功率与高度优化的系统高能效通信算法研究技术方案

本发明专利技术属于无人机通信技术领域，具体涉及基于无人机功率与高度优化的系统高能效通信算法研究，包括以下步骤：步骤1：建立空天地通信系统模型；步骤2：在空天地通信系统模型基础上，确定目标函数和约束条件，列出优化问题；步骤3：针对优化问题提出算法；具体采用深度强化学习方法对优化问题进行求解。本发明专利技术，定义了优化问题；构建强化学习环境并采用深度确定性策略梯度算法进行仿真，在得到较优结果的同时有效避免了传统凸优化方法转化过程困难与计算复杂的问题。仿真结果表明，本发明专利技术提出的算法能够在不同的系统条件下稳定地优化无人机的飞行轨迹和功率分配，提高系统的能效。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无人机通信，具体涉及基于无人机功率与高度优化的系统高能效通信算法研究。

技术介绍

1、随着物联网的迅速发展，海量接入和与日俱增的数据传输需求对通信速率提出了更高要求；在物联网海量传感器接入和数据收集场景中，空天地通信网络扮演着关键角色；空天地通信网络是指由地面传感器、无人机、卫星等多种载荷组成的异构通信网络，可以实现空间、地面、海洋等多维度的信息采集、传输和处理，为智能物联网提供支持；然而，传统的地面传感器-卫星通信链路通信距离远，存在信号衰减大、通信速率低且易中断等问题，这对传感器-卫星通信链路的稳定性与可靠性构成威胁；幸运的是，无人机中继通信技术的迅猛发展为解决传感器与卫星之间的通信困境提供了新的机遇；无人驾驶飞行器(uav)，通常称为无人机，因其卓越的自主性、灵活性和广泛的应用领域，近年来备受学术界和工业界的关注。无人机最初被设计为飞行机器人，因此，传统上围绕无人机的研究主要集中在其导航、控制和自主飞行能力上。随着技术的飞速发展，无人机在无线通信领域的应用逐渐成为现实；无人机具有灵活机动、快速部署和经济实惠等特点，为各行业提供了可靠高效本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于无人机功率与高度优化的系统高能效通信算法研究，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于无人机功率与高度优化的系统高能效通信算法研究，其特征在于：所述步骤1中，所述空天地通信系统模型包括一个卫星、一个无人机以及K个地面传感器，无人机充当空中基站，从地面用户收集数据并转发到卫星。假设无人机上安装的基站采用全双工模式运行。

3.根据权利要求2所述的基于无人机功率与高度优化的系统高能效通信算法研究，其特征在于：所述步骤1中，建立地面传感器到无人机信道模型，将地面传感器与无人机之间的通信链路视为视距链路，即直射传输路径；然后，通信信号直接从发射端传输...

【技术特征摘要】

1.基于无人机功率与高度优化的系统高能效通信算法研究，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于无人机功率与高度优化的系统高能效通信算法研究，其特征在于：所述步骤1中，所述空天地通信系统模型包括一个卫星、一个无人机以及k个地面传感器，无人机充当空中基站，从地面用户收集数据并转发到卫星。假设无人机上安装的基站采用全双工模式运行。

3.根据权利要求2所述的基于无人机功率与高度优化的系统高能效通信算法研究，其特征在于：所述步骤1中，建立地面传感器到无人机信道模型，将地面传感器与无人机之间的通信链路视为视距链路，即直射传输路径；然后，通信信号直接从发射端传输到接收端，并采用现有的频率同步算法补偿无人机与地面传感器相对运动引起的多普勒效应。

4.根据权利要求3所述的基于无人机功率与高度优化的系统高能效通信算法研究，其特征在于：所述步骤1中建立的地面传感器到无人机信道模型如下：无人机在时隙n时到地面传感器k的信道增益可以表示为：

5.根据权利要求4所述的基于无人机功率与高度优化的系统高能效通信算法研究，其特征在于：所述步骤1中，还建立无人机到卫星信道模...

【专利技术属性】
技术研发人员：李睿德，王凯文，武婧赫，梁屹枫，林芳羽，温晓雯，张鹏，杨卓，张先超，安建平，
申请(专利权)人：北京理工大学长三角研究院嘉兴，
类型：发明
国别省市：