基于无人机的中继部署问题研究

发布时间：2023-04-02 20:46

　　受地理因素限制,海洋和一些地域难以架设基站;;自然灾害发生后,灾区通信需求急剧增长,地面基站损毁严重,这些情况都会导致通信系统瘫痪。无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)凭借着其灵活、便捷、容量高和覆盖范围广的特有优势,成为补充地面通信一个较好的选择。无人机作为中继参与通信任务,能够迅速灵活部署,为基站缺失区域提供通信服务。而无人机的部署方案直接影响着无人机通信网络的性能,决定着无人机是否能够完成通信任务。因此本文以无人机作中继为背景,根据无人机的静态特性和动态特性,对无人机的部署问题展开了相关研究。本文的主要研究工作包括以下两点:针对UAV的静态特性,提出了UAV静态三维部署方案。考虑地面用户具有不同的服务质量(Quality of Service,QoS)需求,对无人机在三维(Three-Dimension,3D)空间里进行部署,在满足用户不同QoS需求的前提下,实现用户的全覆盖。为了降低应用成本提高效益,本文构建了以最小化无人机个数为目标的优化问题,并提出了一种启发式算法对其进行求解。首先根据UAV的空地(Air To Ground,ATG)信道特性,推...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
符号说明
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 无人机简介
        1.2.1 无人机的应用
        1.2.2 无人机研究热点
    1.3 论文主要内容与结构
        1.3.1 研究内容与贡献
        1.3.2 本文结构
第2章 无人机部署相关研究
    2.1 无人机部署基本问题定义
        2.1.1 优化问题模型
        2.1.2 空地信道与信噪比分析
    2.2 无人机部署问题分类
        2.2.1 静态无人机部署
        2.2.2 半动态无人机部署
        2.2.3 动态无人机部署
    2.3 本章小结
第3章 基于用户QoS的无人机静态三维部署
    3.1 引言
    3.2 问题描述与建模
        3.2.1 系统描述
        3.2.2 空地信道的路径损耗
        3.2.3 UAV部署问题模型
    3.3 无人机连续部署算法
        3.3.1 CUDA算法
        3.3.2 BoundCover函数
        3.3.3 InnerCover函数
    3.4 仿真结果与分析
    3.5 本章小结
第4章 满足用户公平性的无人机动态轨迹规划
    4.1 引言
    4.2 问题描述与建模
        4.2.1 系统描述
        4.2.2 问题建模
    4.3 航行轨迹和用户归属联合优化
        4.3.1 用户归属策略
        4.3.2 轨迹优化策略
        4.3.3 迭代算法
    4.4 仿真结果与分析
    4.5 本章小结
第5章 结束语
    5.1 论文内容总结
    5.2 后续工作展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果



本文编号：3779923