申请/专利权人：中国人民解放军国防科技大学

申请日：2022-10-21

公开（公告）日：2024-06-11

公开（公告）号：CN115801095B

主分类号：H04B7/185

分类号：H04B7/185;H04B17/391

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.11#授权;2023.03.31#实质审查的生效;2023.03.14#公开

摘要：本发明公开一种面向无人机集群应用的空地中继通信控制方法，步骤包括：S01.对无人机通信过程进行建模；S02.获取任务点的空间分布，判断当前空地通信条件是否需要中继，如果需要则以最少中继节点为目标，确定需要中继无人机的数量以及中继无人机接入的空间位置；S03.获取集群中任务点时序，以最大化无人机对多任务点的中继通信收益为目标构建目标函数，基于目标函数以及所需的约束条件构建得到动态中继无人机任务决策模型，通过求解动态中继无人机任务决策模型得到中继任务的规划结果。本发明具有实现方法简单、复杂程度低、安全稳定性强且能够消除多中继无人机之间任务点冲突，同时使得空地通信的集群任务所需中继无人机数量最少。

主权项：1.一种面向无人机集群应用的空地中继通信控制方法，其特征在于，步骤包括：S01.对无人机通信过程进行建模，构建无人机和地面控制站之间的路径损耗计算模型、无人机与地面站之间的通信模型、无人机与中继无人机之间的信道模型；S02.基于任务点空间分布的中继需求静态分析:获取任务点的空间分布，根据获取的所述空间分布以及步骤S01构建的模型判断当前空地通信条件是否需要中继，如果需要则以最少中继节点为目标，确定需要中继无人机的数量以及中继无人机接入的空间位置；S03.基于集群无人机任务时序的规划中继任务：获取集群中任务点时序，以最大化无人机对多任务点的中继通信收益为目标构建目标函数，基于所述目标函数以及所需的约束条件构建得到动态中继无人机任务决策模型，通过求解所述动态中继无人机任务决策模型得到中继任务的规划结果；所述步骤S03中，通过按照静态中继的部署方法，对所有任务点同时布置无人机中继，得到无人机中继静态部署点；计算所述中继静态部署点的通信时间窗，分配中继无人机按照时间窗要求依次遍历所述中继静态部署点，并综合任务点本身通信的收益、中继无人机的路径、中继无人机到达相应任务点的时间、中继无人机的能量消耗因素，以最大化无人机对多任务点的中继通信收益为目标构建目标函数；以最大化无人机对多任务点的中继通信收益为目标构建的目标函数为： 其中，函数cmnβm,pm,τm为第m架中继无人机按照路径pm、任务时间τm到达对应中继部署点n获得的中继通信收益减去飞行路径总的能量消耗，为中继无人机m和静态覆盖部署点的对应关系，βmn＝1表示第n个静态覆盖部署点分配给了第m架中继无人机，Lm为分配给中继无人机m的静态覆盖部署点总数，为第m架中继无人机的飞行路径，pmk为中继无人机所属的静态覆盖部署点，为对应pm中每个静态覆盖部署点到达时间，τmk表示中继无人机m到达任务点pmk的时间。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国人民解放军国防科技大学 面向无人机集群应用的空地中继通信控制方法

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