[发明专利]无人机编队网络协同调度方法及装置有效
申请号: | 201910325320.7 | 申请日: | 2019-04-22 |
公开(公告)号: | CN110083175B | 公开(公告)日: | 2020-07-14 |
发明(设计)人: | 冯伟;熊子豪;葛宁 | 申请(专利权)人: | 清华大学 |
主分类号: | G05D1/10 | 分类号: | G05D1/10 |
代理公司: | 北京路浩知识产权代理有限公司 11002 | 代理人: | 王庆龙;苗晓静 |
地址: | 100084 北京市海*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 无人机 编队 网络 协同 调度 方法 装置 | ||
1.一种无人机编队网络协同调度方法,其特征在于,包括:
选取任一无人机和对应用户组构成子系统,获取任意初始调度方案;
选取另一无人机和对应用户组加入所述子系统,获取使加入后的子系统中所有用户最小SINR最大化的调度方案,并重复上述加入一个无人机和对应用户组,获取使加入后的子系统中所有用户最小SINR最大化的调度方案的过程,直至所有无人机加入完毕;
将所有无人机加入后,获得的调度方案作为无人机编队系统的调度方案,以供实施无人机编队的调度;
所述获取使加入后的子系统中所有用户最小SINR最大化的调度方案,包括:
获取加入后的子系统中所有用户SINR的最大值以及最小值,根据所述最大值和所述最小值,获得一个区间;
采用二分法计算所获得区间的中间值tm,遍历加入后的子系统中所有的调度方案,以获得一个调度方案,使得加入后的子系统所有用户的最小SINR大于或等于tm对应的SINR;
若能够获得,则将所获得区间的最大值更新为tm对应的值,得到新的区间,若不能获得,则将所获得区间的最小值更新为tm对应的值,得到新的区间;
重复上述采用二分法计算所获得区间的中间值tm,遍历加入后的子系统中所有的调度方案,并相应更新区间的过程,直至更新得到的区间范围小于预设阈值,将最后一次更新区间时,得到的调度方案作为系统调度方案。
2.根据权利要求1所述的无人机编队网络协同调度方法,其特征在于,所有无人机同时飞行或同时悬停服务用户。
3.根据权利要求1所述的无人机编队网络协同调度方法,其特征在于,所述获取加入后的子系统中所有用户SINR的最大值以及最小值之前,还包括:
根据系统的电磁地图、每一无人机对每一用户的发射功率、系统调度矩阵以及每一用户产生的高斯白噪声,获取无人机编队每一次悬停服务时,每一无人机的发射SINR;
其中,所述电磁地图为所有无人机与所有用户在所有悬停次数时的大尺度信道状态信息,所述系统调度矩阵为调度方案的矩阵表示形式。
4.根据权利要求3所述的无人机编队网络协同调度方法,其特征在于,所述获取无人机编队每一次悬停服务时,每一无人机的发射SINR之前,还包括:
根据所有无人机和所有用户的位置信息,获取每一无人机每次悬停时,正在服务的用户组中的用户,与其它所有无人机之间的大尺度信道衰落,构建所述电磁地图。
5.根据权利要求4所述的无人机编队网络协同调度方法,其特征在于,构建所述电磁地图之后,还包括:
将所述电磁地图进行存储,包括存储于无人机端或存储于用户端。
6.一种无人机编队网络协同调度装置,其特征在于,包括:
第一获取模块,用于选取任一无人机和对应用户组构成子系统,获取任意初始调度方案;
第二获取模块,用于选取另一无人机和对应用户组加入所述子系统,获取使加入后的子系统中所有用户最小SINR最大化的调度方案,并重复上述加入一个无人机和对应用户组,获取使加入后的子系统中所有用户最小SINR最大化的调度方案的过程,直至所有无人机加入完毕;
处理模块,用于将所有无人机加入后,获得的调度方案作为无人机编队系统的调度方案,以供实施无人机编队的调度;
所述获取使加入后的子系统中所有用户最小SINR最大化的调度方案,包括:
获取加入后的子系统中所有用户SINR的最大值以及最小值,根据所述最大值和所述最小值,获得一个区间;
采用二分法计算所获得区间的中间值tm,遍历加入后的系统中所有的调度方案,以获得一个调度方案,使得加入后的子系统所有用户的最小SINR大于或等于tm对应的SINR;
若能够获得,则将所获得区间的最大值更新为tm对应的值,得到新的区间,若不能获得,则将所获得区间的最小值更新为tm对应的值,得到新的区间;
重复上述采用二分法计算所获得区间的中间值tm,遍历加入后的子系统中所有的调度方案,并相应更新区间的过程,直至更新得到的区间范围小于预设阈值,将最后一次更新区间时,得到的调度方案作为系统调度方案。
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