[发明专利]无人机编队通信覆盖的功率分配方法及系统

说明书

本发明实施例提供一种无人机编队通信覆盖的功率分配方法及系统，包括：获取无人机编队与用户终端之间的电磁地图，以根据所述电磁地图得到每个无人机在悬停服务时与对应用户终端之间的大尺度信道衰落数据；根据凸优化算法和中间变量，对所述大尺度信道衰落数据进行迭代处理，若迭代结果满足收敛条件时，获取无人机编队通信覆盖的最优功率分配方案。本发明实施例通过获取电磁地图上每个无人机和使用该无人机通信覆盖服务用户终端之间的大尺度信道衰落数据，并通过凸优化算法对大尺度信道衰落数据进行迭代处理，为无人机编队的通信覆盖服务进行最优功率分配，以使得用户终端获取更好的通信覆盖，从而提高无人机编队的通信覆盖服务质量。

技术领域

本发明涉及无线网络通信技术领域，尤其涉及一种无人机编队通信覆盖的功率分配方法及系统。

背景技术

随着我国海洋生产总值的快速增长，宽带海域通信的需求不断增长。与现阶段的陆地蜂窝移动通信网络相比，无论是从服务质量还是服务范围来看，海域网络发展明显滞后。因此，急需发展海域通信覆盖新手段，实现海域通信的稳定性和高速性，以及对环境和用户的适应性。

现有主流的海域通信手段包括，54海里内的岸基近海覆盖技术以及200海里外的卫星远洋覆盖技术。岸基近海覆盖技术的难题，主要在于覆盖范围有限，基站海上建设成本高，难度大，并且岸边基站的通信覆盖范围，相对于广阔的海域实在有限，不足以覆盖近海外的用户。而卫星远洋覆盖技术，由于技术成本高，且存在卫星轨位紧张和资源有限等限制，同时对于船舶所搭载的天线要求高，导致无法低成本推广，难以适应广大海域用户。

因此，现在亟需一种无人机编队通信覆盖的功率分配方法及系统来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种无人机编队通信覆盖的功率分配方法及系统。

第一方面，本发明实施例提供了一种无人机编队通信覆盖的功率分配方法，包括：

获取无人机编队与用户终端之间的电磁地图，以根据所述电磁地图得到每个无人机在悬停服务时与对应用户终端之间的大尺度信道衰落数据；

根据凸优化算法和中间变量，对所述大尺度信道衰落数据进行迭代处理，若迭代结果满足收敛条件时，获取无人机编队通信覆盖的最优功率分配方案。

进一步地，在所述获取无人机编队与用户终端之间的电磁地图，以根据所述电磁地图得到每个无人机在悬停服务时与对应用户终端之间的大尺度信道衰落数据之前，所述方法还包括：

根据无人机编队中每个无人机在悬停服务时和对应用户终端的空间位置信息，获取每个无人机悬停服务时和对应用户终端之间的大尺度信道状态信息；

根据所述大尺度信道状态信息，构建无人机编队与用户终端之间的电磁地图。

进一步地，所述获取无人机编队与用户终端之间的电磁地图，以根据所述电磁地图得到每个无人机在悬停服务时与对应用户终端之间的大尺度信道衰落数据，包括：

根据所述电磁地图得到每个无人机在悬停服务时与对应用户终端之间的大尺度信道衰落数据H_kl，公式为：

其中，A表示第一环境参数，B表示第k个无人机在第l个用户终端悬停时的第二环境参数，a表示，e表示自然常数，θ_kl表示第k个无人机在第l个用户终端悬停服务时，第k个无人机与第l个用户终端之间垂直方向上偏移角度。

优选地，所述获取无人机编队与用户终端之间的电磁地图，以根据所述电磁地图得到每个无人机在悬停服务时与对应用户终端之间的大尺度信道衰落数据，还包括：

根据所述电磁地图的场景信息，对第一环境参数和第二环境参数进行调整，以用于获取不同场景下每个无人机在悬停服务时与对应用户终端之间的大尺度信道衰落数据。