[发明专利]一种无人机群区域无线覆盖部署方法

说明书

本发明涉及无人机群区域覆盖技术领域，具体涉及一种无人机群区域无线覆盖部署方法，包括有：步骤1：设无人机群中每架无人机的性能都相同，无人机群需要覆盖的区域为一矩形区域A，区域的长度L和宽度W远大于单架无人机的覆盖半径，地面用户随机分布在区域A中；步骤2：确定单架无人机的覆盖半径R；步骤3：将无人机群按等边三角形的方式确定每架无人机的位置；步骤4：将地面用户分配给无人机；步骤5：根据公式h_nm＝R_nm×tan(θ_opt)，计算每架无人机的高度h_nm；步骤6:根据公式计算每架无人机的发射功率本发明的一种无人机群区域无线覆盖部署方法,有效提升了无人机群的覆盖效率。

技术领域

本发明涉及无人机群区域覆盖技术领域，具体涉及一种无人机群区域无线覆盖部署方法。

背景技术

无人机由于其体积小、灵活性高和造价低等优势，已经在军事和民用方面得到了广泛应用。在民用方面的一个重要应用就是当灾害发生，导致地面基站通信系统无法工作时，无人机可以及时为地面人员提供通信服务；另外作为一种辅助通信手段，无人机可以减轻5G通信系统的负担，为用户提供实时可靠的通信服务。

为提高效率，无人机应尽可能多的覆盖较大面积，为尽量多的用户提供服务，针对无人机的无线覆盖这一问题取得了一系列的研究成果，但其相关理论与关键技术还远未成熟，比如针对圆形区域的无线覆盖问题仍需要进一步研究，由于单架无人机的覆盖能力有限，对于更大的区域或用户数需要利用多架无人机进行覆盖部署，而如何对多架无人机进行科学部署，以提高其覆盖效率的问题仍未提出有效的解决办法。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种无人机群区域无线覆盖部署方法,有效提升了无人机群的覆盖效率。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供一种无人机群区域无线覆盖部署方法，包括有：

步骤1：设无人机群中每架无人机的性能都相同，无人机群需要覆盖的区域为一矩形区域A，区域的长度L和宽度W远大于单架无人机的覆盖半径，地面用户随机分布在区域A中；

步骤2：确定单架无人机的覆盖半径R；

步骤3：将无人机群按等边三角形的方式确定每架无人机的位置；

步骤4：将地面用户分配给无人机；

步骤5：根据公式h_nm＝R_nm×tan(θ_opt)，计算每架无人机的高度h_nm；

步骤6:根据公式计算每架无人机的发射功率

作为一种改进：所述步骤2包括有：根据公式(1)，搜索最佳仰角θ_opt；

其中(a,b,η_L,η_N)为环境参数，对于郊区参数取值为(4.88,0.43,0.1,21)；城区参数取值为(9.61,0.16,1,20)；密集城区参数取值为(12.08,0.11,1.6,23)；高层建筑城区参数取值为(27.23,0.08,2.3,34)；

根据公式(2)，确定无人机的初始覆盖半径R。

其中P_t为无人机允许发射的最大功率dBm，P_n为地面用户端的平均噪声功率dBm，SNR为地面用户所要求的信噪比dBm，f为载波频率，c为光速。

作为一种改进：所述步骤3包括有：将无人机按等边三角形的方式相连，机间的距离为此时覆盖没有空隙，而且重叠也最小；设区域A左下角为坐标原点O，则无人机的位置坐标为：