基于旋翼无人机近地面空间应急物联网节点动态协同部署

摘要：

针对基于旋翼无人机的近地面空间应急物联网在缺少地面基站和能量受限的情况下,可靠节能地远距离传输重点区域全信息的要求,研究由无人机组成的移动Ad-Hoc网络的远距离通信问题,提出近地面空间应急物联网空地节点动态协同部署方法.首先,对该类物联网进行系统建模;其次,根据所建模型中无人机编队大范围、队列化、微漂移地分散于监测区域的特点和编队的联合分布情况,在提供可靠通信的同时,将系统通信能耗和移动能耗的计算构建成二次约束二次规划问题;再次,根据Gerschgorin圆盘定理和根的存在性定理,证明了此问题为凸优化问题,进而可求解得到移动地面站的最佳路径点,实现近地面空间应急物联网空地节点动态协同部署.最后,通过实验,从通信耗能和运动耗能两方面验证了本文所提方法的有效性,同时,也分析了影响本文所述方法效能的因素.

关键词：公共安全;应急物联网;移动地面站;无人机;空地协同

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资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金;教育部-中国移动科研基金;河北省自然科学基金;河北省物联网数据采集与处理工程技术研究中心开放课题;江苏省博士后科研资助计划项目

在线出版日期：2021-09-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：2002-2015