[发明专利]一种无人机的能量分配优化方法

权利要求书

1.一种无人机的能量分配优化方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、将无人机、地面终端及基站搭建基本的系统模型；

S2、无人机感知基站的状态，若基站忙碌，则无人机沉默，地面终端从基站的无线信号里获取能量，若基站空闲，则无人机评估系统状态并执行下一步；

S3、无人机根据估计收益对每种行为获取其对应的发射功率；

S4、根据获取的每种行为的发射功率通过函数式确定无人机的行为动作，其函数式：

其中，S(t)代表t时隙下的系统状态，A(t)代表t时隙下无人机的动作，代表在系统状态为S(t)下且无人机的动作为A(t)时，系统能达到的最大数据传输率，a′(t)代表在系统状态为S(t)下无人机的最佳行为。

2.根据权利要求1所述的无人机的能量分配优化方法，其特征在于，所述步骤S1中在搭建基本的系统模型中基站拥有一个授权频段，基站在忙碌-空闲状态转换中服从二状态马尔科夫链，其转换概率：β_ss′＝P_r(S_p(t+1)＝s′|S_p(t)＝s)，其中，P_r代表概率，S_p(t)代表第t个时隙下的基站状态，s′代表第t+1个时隙的系统状态值，s代表第t个时隙的系统状态值。

3.根据权利要求2所述的无人机的能量分配优化方法，其特征在于，所述步骤S2中在每个时隙开始时，无人机感知基站的状态，然后向地面终端发送一个二比特指示信号，所述指示信号具有四种取值，分别‘00’表示基站空闲，无人机将向地面终端传输能量；‘01’表示基站空闲，无人机将向地面终端传输信息；‘10’表示基站空闲，无人机保持沉默；‘11’表示基站忙碌，地面终端从基站信号获取能量。

4.根据权利要求3所述的无人机的能量分配优化方法，其特征在于，所述步骤S3中在最后一个时隙，只要地面终端有能量接收和解码信息，无人机将自身剩余能量尽量给地面终端传输能量。

5.根据权利要求4所述的无人机的能量分配优化方法，其特征在于，所述步骤S4中当无人机选择沉默，即a(t)＝0，A(t)＝(0，0)时，有E_r(t+1)＝E_r(t)，B(t+1)＝B(t)，无人机能获取的估计收益为

6.根据权利要求5所述的无人机的能量分配方法，其特征在于，所述步骤S4中当无人机选择给地面终端传输能量，即a(t)＝1，A(t)＝(1,P_c(t))时，有E_r(t+1)＝E_r(t)-P_c(t)，B(t+1)＝B(t)+ηP_c(t)γ_u(t)，无人机能获取的估计收益为

7.根据权利要求6所述的无人机的能量分配优化方法，其特征在于，所述步骤S4中当无人机选择给地面终端传输信息，即a(t)＝2，A(t)＝(2,P_m(t))时，有E_r(t+1)＝E_r(t)-P_m(t)，B(t+1)＝B(t)-E_d，无人机能获取的估计收益为