[发明专利]一种集群无人机区域覆盖的空中基站网络部署方法

说明书

本发明公开了一种集群无人机区域覆盖的空中基站网络部署方法，所述方法包括：步骤1、在目标区域内部署无人机的初始位置；步骤2、获得目标区域的信息量分布；步骤3、对目标区域的信息量进行评估；步骤4、更新无人机部署位置，任选地，循环步骤2‑4。本发明采用无人机构建空中基站网络，进行信息的接收和发送，保证通信链路的质量，进行区域信息疏导。本发明通过空中基站网络检测信息量分布，利用离散网络模型和扩散过程构建连续模型，通过连续模型和当前区域信息量分布情况，确定区域期望的信息量分布，结合CVT划分方法对无人机的位置部署，实现对区域信息量的实时、检测及更新，得到当前信息量分布下最优的部署方式，实现对区域信息的动态覆盖。

技术领域

本发明属于无线通信网络技术领域，具体涉及一种集群无人机区域覆盖的空中基站网络部署方法。

背景技术

过去对于无人机网络的应用主要是建立多执行器-传感器网络(MAS-net)，通过多个无人机对于区域的信息感知来分配无人机前往需求区域执行动作。这类应用主要包括对田间农作物的生长情况检测并喷洒农药、对灾区受灾情况进行观测并投运救灾物资、对战场环境进行评估并进行战术打击等，但利用无人机对网络信息进行疏导的应用的研究很少。

5G网络是采用毫米波进行信号传播，使得信号的穿透能力下降，因此，为了使信号能覆盖更多的区域，5G基站需要建设的更加密集。对于人口稠密的地区，5G基站可以良好覆盖，但对于人口稀疏的地区，容易出现紧急通信需求，此时固定基站无法为有需求的地区提供通信，因此，紧急情况下需要采用移动式的基站作为必要的通信设施。

虽然传统的通信车对于一般情况下的紧急通信支持已经足够，但当紧急事件发生在山区或湖泊等区域时，受限于道路的通信车就无法及时提供支持，无法保证通信链路质量，使得通信受限。

发明内容

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种集群无人机区域覆盖的空中基站网络部署方法，所述方法包括：步骤1、在目标区域内部署无人机的初始位置；步骤2、获得目标区域的信息量分布；步骤3、判断目标区域的信息量；步骤4、更新无人机部署位置，任选地，循环步骤2-4。本发明采用无人机构建空中基站网络，进行信息的接收和发送，保证通信链路的质量，进行区域信息疏导。本发明通过空中基站网络检测信息量分布，利用离散网络模型和扩散过程构建连续模型，通过连续模型和当前区域信息量分布情况，确定区域期望的信息量分布，结合CVT划分方法对无人机的位置部署，实现对区域信息量的实时、检测及更新，得到当前信息量分布下最优的部署方式，实现对区域信息的动态覆盖，从而完成本发明。

本发明的目的在于提供一种集群无人机区域覆盖的空中基站网络部署方法，所述方法包括：

步骤1、在目标区域内部署无人机的初始位置；

步骤2、获得目标区域的信息量分布；

步骤3、对目标区域的信息量进行评估；

步骤4、更新无人机部署位置，

任选地，循环步骤2-4。

步骤1包括：确定目标区域信息和无人机参数信息，部署无人机的初始位置，

所述目标区域信息包括目标区域的范围，

所述无人机参数信息包括无人机的数量、部署高度和探测半径，优选地，还包括无人机可储存最大信息量。

步骤1中，所述部署无人机的初始位置包括：将目标区域划分成多个子区域，在每个子区域部署一架无人机，即为无人机的初始位置，所述子区域的个数与无人机的数量相等，

优选地，采用CVT划分法将目标区域划分成多个子区域，确定每个子区域的质心，在每个子区域的质心位置部署一架无人机。

步骤2中，所述获得目标区域的信息量分布包括：每架无人机检测各子区域的信息量，构建全域信息量分布。