[发明专利]一种激光供能无人机轨迹优化和通信功率的能量分配方法

摘要

本发明适用于能量分配技术改进领域，提供了一种激光供能无人机轨迹优化和通信功率的能量分配方法，所述能量分配方法包括以下步骤S1、无人机在激光源上方以r1为半径的圆飞行n1圈获取足够的净能量；S2、无人机获取足够的净能量后沿l1l2切线飞入传感器上方；S3、无人机在传感器上以r2为半径的圆飞行n2圈传输信息给传感器。选择双圆轨迹当作初始轨迹，用算法1得到最优的无人机轨迹和此轨迹上最优的功率分配来最大化吞吐量，每次迭代后，吞吐量都会提高。该方法简单、明了，有效的延长了无人机的续航能力，并且通过合理优化轨迹和传输功率，最大化了信道的吞吐量，有效的提升了无人机的通信性能。

主权项

一种激光供能无人机轨迹优化和通信功率的能量分配方法，其特征在于，所述能量分配方法包括以下步骤：S1、无人机在激光源上方以r1为半径的圆飞行n1圈获取足够的净能量，其净能量为：S2、无人机获取足够的净能量后沿l1l2切线匀加速飞入传感器上方，能耗：S3、无人机在传感器上以r2为半径的圆飞行n2圈传输信息给传感器，能量消耗为：其中，V1、V2分别是无人机在轨迹半径在r1和半径r2上的速度大小，V12是在轨迹l1l2上的平均速度，C＝ηArQK，η是能量转换效率，Ar是接收透镜的面积，Q是整个的传输光学接收效率，K是另一个损失因子，是激光源给无人机的传输功率，e是自然对数，a是大气传播介质的衰减系数，D1是发射时激光束的大小，H是无人机距离地面的高度，Δθ1是角传播的大小，c1和c2是跟无人机的重量、机翼面积、空气密度等相关的两个参数，l12是轨迹l1l2的长度值，g是重力加速度，是无人机传输给传感器功率的平均值。