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申请/专利权人：合肥工业大学

摘要：本发明公开了一种无人机网络时隙资源两阶段分布式分配方法，包括：1、定义由若干无人机组成的无人机网络以及通信状态、通信编码、通信能力；2、根据通信编码对之间的通信能力构建通信能力矩阵，为无人机的通信编码选择提供准则；3、第一阶段下基于通信权重对无人机进行快速排序，为无人机确定了能够使得整体通信能力最大的通信对象；4、第二阶段下基于第一阶段结果为无人机网络进行时隙资源分布式分配。本发明能利用无人机网络的构建以及通信状态等，将时隙资源分配问题映射成通信编码选择问题，从而能确保无人机网络时隙资源分配问题的准确性、直观性、高效性。

主权项：1.一种无人机网络时隙资源两阶段分布式分配方法，其特征在于，是按如下步骤进行：步骤1：定义由若干个无人机所组成的无人机网络的系统参数；定义无人机i的通信状态为当表示无人机i在时隙t的通信状态为发送信息，表示无人机i在时隙t的通信状态为接收信息；i∈N，t∈T；N为无人机集合；T为通信周期；当且无人机j的通信状态时，表示无人机i和无人机j所组成的无人机对i,j在时隙t处于由无人机i向无人机j发送信息的单向通信；当且无人机j的通信状态时，表示无人机j和无人机i所组成的无人机对j,i在时隙t处于由无人机j向无人机i发送信息的单向通信。定义无人机i向无人机j发送信息时的权重为从而得到每对无人机之间的通信权重定义无人机i的通信对象集合为Ci，假设无人机j是无人机i的单向通信的对象之一，即j∈Ci且Cj表示无人机j的通信对象集合；定义无人机的通信对象的最大值为|Cmax|；步骤2：构建无人机网络的通信编码方案及通信能力矩阵；步骤2.1：获取无人机网络的通信编码集合V；无人机在通信周期T内的每个时隙存在发送信息、接收信息两种状态，定义为无人机通信编码集合，且共2T种通信编码；vp表示第p种通信编码，且表示第p种通信编码vp在时隙t所处的状态，为发送信息，为接收信息；p∈2T，vq表示第q种通信编码；步骤2.2：构建通信能力矩阵；步骤2.2.1：计算无人机网络在通信周期T内的总通信能力其中，P为无人机对集合；为在通信周期T内无人机对i,j的通信能力；为时隙t内无人机对i,j的通信能力；为在时隙t无人机i所持的第p种通信编码，为在时隙t无人机j所持的第q种通信编码；当且时，令否则，令步骤2.2.2：生成规模为2T×2T的二维通信能力矩阵A：计算第p种通信编码vp作为发送方持有编码、第q种通信编码vq作为接收方持有编码时生成的通信能力其中，表示在时隙t第p种通信编码vp和第q种通信编码vq的状态量之差，当且时，令否则，令计算第q种通信编码vq作为发送方持有编码、第p种通信编码vp作为接收方持有编码时生成的通信能力其中，表示在时隙t第p种通信编码vp和第q种通信编码vq的状态量之差，当且时，否则，令步骤3：第一阶段下基于通信权重的无人机快速排序与通信对象选择；步骤3.1：构建初始无人机序列组；为无人机i构建初始序列组Si,i∈N，并将其他无人机j∈N\i加入Si，从而得到初始无人机序列组集合S＝{Si|i∈N}；步骤3.2：根据与无人机i的通信权重，对其他无人机进行快速排序，得到降序排列后的序列组Si′，从而得到降序排列后的序列组集合S′＝{S′i|i∈N}；步骤3.3：生成通信对象集合；按照降序排列后的序列组集合S′，为每个无人机挑选整体单向通信权重最大的通信对象并构成最优通信对象集合其中，为无人机i的最优通信对象集合，为中的通信对象数量；步骤4：第二阶段下基于第一阶段结果的时隙资源分布式分配；步骤4.1：定义Bool为用于判断网络中是否存在无人机更改通信编码的计数值，并初始化Bool＝0；为无人机赋予通信编码，得到无人机持有的通信编码集合Vc＝{vi,p|i∈N}；其中，vi,p表示无人机i持有的第p种通信编码vp；步骤4.2：时隙资源分布式分配的迭代更新；步骤4.2.1：计算无人机i在初始通信编码vi,p下的总通信能力；计算无人机i的初始通信能力其中，表示发送方无人机i持有的第p种通信编码vp和接收方无人机持有的第q种通的信编码vq所形成的通信能力；步骤4.2.2：计算无人机i更改为其他编码vk∈V\vp时最大总通信能力并更新Vc；步骤4.3：若Bool＝0，则计算并输出无人机网络在通信周期T内的总通信能力；否则，初始化Bool＝0后，根据更新后的通信编码集合返回步骤4.2顺序执行。

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百度查询： 合肥工业大学 一种无人机网络时隙资源两阶段分布式分配方法