申请/专利权人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司

申请日：2024-01-10

公开（公告）日：2024-06-14

公开（公告）号：CN118200932A

主分类号：H04W16/18

分类号：H04W16/18;H04W16/22;H04W84/06;H04L41/0894;H04L41/0826;H04B7/185

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.07.02#实质审查的生效;2024.06.14#公开

摘要：本发明提供一种多基站无人机群的部署方法，通过建立基于移动用户到达概率分布的利润模型计算单热点最佳利润，通过优化算法得到总体利润最大化的多基站无人机群最优部署。本发明在利润最大化准则下，通过平衡热点无人机数目和能量，来实现异构热点的利润最大化下的最优部署，本发明在实际场景中能得到很好的应用，由于考虑了无人机实际服务中的用户随机出现率，因此，本发明的优化方法具有很强的鲁棒性，可适用于大规模的无人机服务和信息传输场景中，具有广覆盖、低损耗、运行成本低等优势。与传统方法相比，本发明实现了大规模的无人机服务的利润最大化，在此基础上提出了最优部署方案，大幅度提高了系统的能效并降低了成本。

主权项：1.一种多基站无人机群的部署方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：S1、初始化系统，给定每个基站的初始无人机数目ns，其中：s＝1,···,S，S为基站总数目，每个热点的用户随机出现率αm，现有M个潜在的异构热点区域需要无人机提供服务，无人机从基站s到热点m的飞行距离为Dsm，其中：s＝1,···,S，m＝1,···,M，基站s到热点m的无人机数目为nsm，热点m部署的无人机数目为S2、设定参数：单架无人机的初始储能为B0，将无人机单位飞行距离的能量消耗归一化为1，则无人机从基站s到达热点m的剩余能量Bsm＝B0-Dsm，该无人机应决定对悬停时间T和服务容量k的能量分配，且T+ck≤Bsm，T和k都是整数，分别表示有多少个时隙用于悬停和有多少个用户服务；S3、假定用户服从到达率为α的泊松分布，考虑用户服务估值v服从指数分布，当在热点m，在连续时间松弛模型下，单架无人机在悬停间隔T结束前t个时隙决策动态定价pjy，其中：j＝1,···,k；t＝1,···T；如果以概率α出现用户的服务估值v较大，即v≥pjt，用户将接受并支付价格，则可以确定单架无人机在总的悬停时间T内为k个用户服务的期望利润Rjt；S4、初始化基站s的无人机数目ns，根据利润最大准则，无人机的能耗应满足T+ck＝Bsm；由于能量分配和受定价影响的路径规划问题较为复杂，对该优化方案应用连续时间松弛，无人机动态定价的数值解pjt，进一步得到最大化总期望利润S5、计算得到基站s所有可能的无人机部署方案ANs，计算总体期望利润ΦNs，得到基站s最优的无人机部署方案Ns*；S6、考虑到不同基站无人机到达同一热点的剩余能量不同，根据其剩余能量分配不同服务量，以确保不同无人机在同一热点有相同的服务时间，并计算特定热点m所有无人机的剩余平均能量S7、计算得到来自S个基站的N架无人机在所有候选热点的部署方案AN，重复步骤S4、S5至所有基站得到所有热点的总体期望利润ΦN；S8、得到所有无人机部署方案下的总体期望利润最大值maxANφN，得到单基站最优的无人机部署方案N*。

全文数据：

权利要求：

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