[发明专利]一种中继无人机航迹规划和用户接入联合优化方法

摘要

一种中继无人机航迹规划和用户接入联合优化方法，引入具有存储功能的无人机作为移动中继无人机，联合优化多小区网络中的中继无人机航迹和小区边缘用户的接入策略，从而最大化小区边缘用户的信息传输速率。按如下步骤进行：首先，构建边缘用户和速率最大化问题并固定用户接入矩阵，通过放缩求取上、下界的方法将航迹规划子问题转化为凸问题并求解得到最优无人机航迹；然后，固定无人机航迹，通过求解拉格朗日对偶函数获得最优用户接入矩阵；最后，迭代以上步骤交替优化无人机航迹和用户接入矩阵，直到迭代算法收敛。本发明方法综合考虑多小区中继网络中无人机航迹和用户接入的优化，有效提升了无线通信网络中多小区边缘用户的信息传输速率。

主权项

1.一种中继无人机航迹规划和用户接入联合优化方法，其特征在于，包括以下步骤：1)构建以最大化边缘用户和速率为目标的中继无人机航迹规划及用户接入的数学优化问题；2)固定用户接入矩阵，将最大化边缘用户和速率的中继无人机航迹规划及用户接入数学优化问题简化为中继无人机航迹规划的子问题；然后通过放缩求取上、下界的方法，将无人机航迹规划的子问题转化为一个凸优化问题；采用经典的凸优化问题求解方法，求解无人机航迹规划子问题，得到固定用户接入方案下的无人机最优航迹；3)将无人机航迹固定为步骤2)中获得的无人机航迹，将1)中得到的数学优化问题简化为用户接入优化子问题，进一步采用拉格朗日对偶方法求解该子问题，得到固定无人机航迹条件下最优的用户接入矩阵；4)更新用户接入矩阵为3)中得到的用户接入矩阵，迭代执行步骤2)至3)，直到优化边缘用户和速率的无人机航迹规划及用户接入数学问题目标函数收敛，得到最优的无人机航迹和用户接入矩阵。