[发明专利]海上无人机通信覆盖优化方法及系统

权利要求书

1.一种海上无人机通信覆盖优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

将所述无人机对应的目标海域划分成多个区域，每个所述区域内包含同样数量的用户终端；

基于非正交多址接入技术对任一所述区域进行功率迭代使得各用户终端的可达数据通信速率相等，从而获得任一所述区域内最优公平用户速率；

基于各所述区域的最优公平用户速率，为所述无人机分配其在各所述区域的信号收发功率，以使得所述目标海域内所有用户终端的可达数据通信速率相等；

所述基于非正交多址接入技术对任一所述区域进行功率迭代使得各用户终端的可达数据通信速率相等，从而获得任一所述区域内最优公平用户速率的步骤，进一步包括：

步骤21，基于P_m,k计算各用户终端可达数据通信速率R_m,k，并获取任一所述区域内各R_m,k中的最小值其中，P_m,k表示在第m个区域内为第k个用户终端分配的所述无人机信号收发功率；R_m,k表示第m个区域内第k个用户终端的可达数据通信速率；

步骤22，迭代更新第m个区域内分配的无人机信号收发功率i为迭代次数，基于计算迭代后第m个区域内各用户终端可达数据通信速率为并获取中的最小值

步骤23，将与第i-1次迭代获取的进行比较，若差值小于预设阈值，则结束迭代，得到第m个区域的最优公平用户速率若差值大于预设阈值，则继续执行步骤22，直至满足结束迭代条件。

2.根据权利要求1所述的海上无人机通信覆盖优化方法，其特征在于，所述步骤21之前还包括：

基于第m个区域内第k个用户终端的位置，计算所述各用户终端到所述无人机的距离d_m,k；

基于d_m,k计算第m个区域内第k个用户终端的大尺度衰落L_m,k，并将各L_m,k从大至小进行排序。

3.根据权利要求2所述的海上无人机通信覆盖优化方法，其特征在于，所述基于P_m,k计算各用户终端可达数据通信速率R_m,k的步骤进一步包括：

基于以下公式计算R_m,k：

其中，P_m,k＝E_m,k/Δt，E_m,k为所述无人机在第m个区域内对第k个用户终端分配的能量，Δt为无人机在各所述区域停留的平均时长；无人机在第m个区域内停留时对第k个用户的大尺度信道衰落为L_m,k，无人机在第m个区域内停留时对第k个用户的小尺度信道衰落为s_m,k；为加性高斯白噪声为系统的加性高斯白噪声的方差；由于所述区域的小尺度信道衰落S_k服从正态分布且难以获得，计算速率时对小尺度衰落S_k取期望求解。

4.根据权利要求3所述的海上无人机通信覆盖优化方法，其特征在于，所述步骤22进一步包括：

进行第i次迭代，第i次迭代后，第m个区域内分配的无人机信号收发功率为：

其中

对进行功率归一化，即

基于计算获得并获取中的最小值