文档名:面向感知任务的无人机数量编配与频谱资源联合规划方法
摘要:为了减少执行协同感知任务的无人机数量和消除通信干扰问题,考虑到无人机电池容量的限制,提出了一种无人机数量编配、目标关联和频谱资源分配的联合规划方法.该方法利用无人机数量、目标感知顺序和频谱资源的耦合关系,将其联合规划问题转化为能耗优化问题,并设计了遗传禁忌混合算法求解此混合整数非线性规划问题.该算法结合了遗传算法的大范围探索能力和禁忌搜索算法的精细搜索优势,具有更高的全局寻优能力.仿真结果表明,与其他启发式算法相比,所提算法完成相同感知任务需要的无人机最少,能耗也最少,具有更好的鲁棒性.
Abstract:Toreducethenumberofunmannedaerialvehicles(UAVs)performingcooperativeperceptionmissionsandeliminatethecommunicationinterferenceproblem,ajointplanningmethodforUAVnumberprogramming,targetassociationandspectrumresourceallocationisproposed,takingintoaccountthelimitationofUAVbatterycapacity.ThemethodutilizesthecouplingrelationshipbetweenthenumberofUAVs,targetperceptionorderandspectrumresourcetotransformtheirjointplanningproblemintoanenergyconsumptionoptimizationproblem,andageneticforbiddenhybridalgorithmisdesignedtosolvethismixedintegernonlinearplanningproblem.Theproposedalgorithmcombinesthelargeexplorationabilityofthegeneticalgorithmandthelocalsearchadvantageofthetabusearchalgorithm,withahigherglobaloptimizationability.NumericalresultsshowthattheproposedalgorithmrequiresthesmallestnumberofUAVstoaccomplishthesameperceptionmissionandtheleastenergyconsumptionwithbetterrobustnesscomparedtotheotherheuristics.
作者:廖乃稳 钱鹏智 陈勇 张余 Author:LIAONaiwen QIANPengzhi CHENYong ZHANGYu
作者单位:国防科技大学第六十三研究所,南京210007国防科技大学第六十三研究所,南京210007;陆军工程大学通信工程学院,南京210007
刊名:电波科学学报 ISTICPKU
Journal:ChineseJournalofRadioScience
年,卷(期):2023, 38(5)
分类号:TN925
关键词:无人机数量编配 任务分配 频谱规划 能耗优化 启发式算法
Keywords:numberofUAVsindemand missionassignment spectrumplanning energyoptimization heuristicalgorithm
机标分类号:TN929.5O221.2TP18
在线出版日期:2024年1月4日
基金项目:面向感知任务的无人机数量编配与频谱资源联合规划方法[
期刊论文] 电波科学学报--2023, 38(5)廖乃稳 钱鹏智 陈勇 张余为了减少执行协同感知任务的无人机数量和消除通信干扰问题,考虑到无人机电池容量的限制,提出了一种无人机数量编配、目标关联和频谱资源分配的联合规划方法.该方法利用无人机数量、目标感知顺序和频谱资源的耦合关系,将其...参考文献和引证文献
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