由于無(wú)人機(jī)具有快速移動(dòng)和覆蓋范圍廣的特性,無(wú)人機(jī)有極大的潛力提升通信系統(tǒng)的性能。近年來(lái),無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本持續(xù)下降,隨著無(wú)人機(jī)通信模式的創(chuàng)新性加強(qiáng)。無(wú)人機(jī)逐漸被應(yīng)用于各行各業(yè),例如交通控制,貨物運(yùn)輸,航拍,公共救援等,同時(shí),基于無(wú)人機(jī)的無(wú)線通信也受到了廣泛地關(guān)注。然而,無(wú)人機(jī)信息收集系統(tǒng)在實(shí)際場(chǎng)景中面臨著對(duì)能耗要求挑戰(zhàn),其中需要解決的主要問(wèn)題很多,本文著重點(diǎn)研究的是無(wú)人機(jī)的耐力問(wèn)題。在無(wú)人機(jī)信息收集系統(tǒng)中,由于無(wú)人機(jī)的續(xù)航能力有限,在特定的返航時(shí)間內(nèi),無(wú)人機(jī)需要對(duì)機(jī)身充滿電量來(lái)增加飛行路程,這就說(shuō)明了無(wú)人機(jī)能耗問(wèn)題是無(wú)人機(jī)信息收集系統(tǒng)的痛點(diǎn)。因此需要考慮的是如何節(jié)省無(wú)人機(jī)能源消耗。在續(xù)航能力有限的情況下,提升無(wú)人機(jī)耐力問(wèn)題。無(wú)人機(jī)通信可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)監(jiān)管問(wèn)題,打造低空數(shù)字化的內(nèi)在需求。與傳統(tǒng)的陸地通信系統(tǒng)相比,無(wú)人機(jī)通信系統(tǒng)具有靈活性高,易于部署,成本低等優(yōu)點(diǎn)。因此,把無(wú)人機(jī)作為空中基站搭載平臺(tái),能夠增加無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的容量,擴(kuò)大系統(tǒng)的通信覆蓋范圍,實(shí)現(xiàn)低成本、按需部署的通信服務(wù)。另外,在通信基礎(chǔ)設(shè)施薄弱或受災(zāi)地區(qū)中,基于無(wú)人機(jī)收集信息系統(tǒng)能夠快速建立通信鏈路,即無(wú)人機(jī)通信亦可在應(yīng)急通信中發(fā)... 

【文章來(lái)源】：南昌大學(xué)江西省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：58 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【圖文】：

圖３．１無(wú)人機(jī)空對(duì)地圓形軌跡通信系統(tǒng)模型??

?第３章無(wú)人機(jī)空對(duì)地通信中的聯(lián)合軌跡優(yōu)化和功率控制???定任務(wù)目標(biāo)時(shí)，無(wú)人機(jī)的總能耗是五ｚＺ．ｌＯｘｌＯ＂４）＾。此外，圖２標(biāo)記了通過(guò)使用??二分法來(lái)計(jì)算出的節(jié)點(diǎn)的總傳輸能耗，在Ｑ＝６００Ｍｂ時(shí)，地面節(jié)點(diǎn)的總能耗是??６＝１６０．１５６＾。??ｘ?１０４??２?＾?＾?—了；－?－－?－?－?－?－?－■—＾?＾?—?—－?？??Ｐ１＝１１７．１９Ｗ??〇??２?Ｘ＾Ｔｈ％??Ｐ１＝１０５．４７Ｗ?ｙ?ｙ?Ｐ１＝１６７．９７Ｗ??一?１．５?－?＾ＰＴ＾Ｔ２８．ＭＷ?－??／??征?１?．?？????．?—?—?．??????Ｐ１＝９７．６５Ｗ?／??”?Ｖ??Ｍ?Ｉ?Ｍ?Ｍ??０?１００?２００?３００?４００?５００?６００??吞吐量（Ｍｂ）??圖２吞吐量與傳輸?shù)目偰芰肯牡年P(guān)系??圖３?（ａ）展示了地面節(jié)點(diǎn)不同傳輸功率時(shí)無(wú)人機(jī)的飛行半徑與飛行總能量??消耗的關(guān)系。在這種情況下，每個(gè)時(shí)隙的傳輸功率是恒定的，而總能量消耗隨??半徑變化，我們對(duì)比了四種不同的傳輸功率。隨著地面用戶傳輸功率的增加，??無(wú)人機(jī)總能量消耗減少。例如，通過(guò)將瞬時(shí)傳輸功率從０．１５Ｗ增加到０．４５Ｗ，??系統(tǒng)的最小能耗將顯著降低約２倍。然而，考慮到無(wú)人機(jī)有最小總能量消耗限??制，隨著地面?zhèn)鬏敼β试黾樱瑹o(wú)人機(jī)的飛行半徑也隨之增加。我們采用了迭代??方法來(lái)求解出無(wú)人機(jī)最小能量消耗對(duì)應(yīng)的地面?zhèn)鬏敼β省４送�，�?duì)于給定的固??定傳輸功率，系統(tǒng)的總能耗首先隨飛行半徑的增加而減小，然后系統(tǒng)的總能耗??達(dá)到最小能耗點(diǎn)，然后隨著飛行半徑的增

?第３章無(wú)人機(jī)空對(duì)地通信中的聯(lián)合軌跡優(yōu)化和功率控制???為０．４４Ｗ，最優(yōu)飛行半徑為７９．３７ｍ。當(dāng)傳輸功率和飛行半徑取最佳值，ＧＴ－ＵＡＶ??系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)在保證系統(tǒng)總能耗的前提下，系統(tǒng)所需的時(shí)間實(shí)際最校??別｜?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ??１００?ｆ＝７９３７ｎｉ?－??ｐ４［ｎＨ．４４Ｗ??ｇ?８０?－?＾??６０?？?－??４０－?－??２ｎ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ??１００?２００?３００?糊?ＭＯ?６００??圖４吞吐量與飛行半徑的關(guān)系??圖５顯示了任務(wù)完成時(shí)間與ＧＴ吞吐量的關(guān)系圖。直觀地看，任務(wù)完成時(shí)間??隨著吞吐量總體上增加。系統(tǒng)吞吐量完成預(yù)定任務(wù)信息量的時(shí)間為ｒｍｎ＝２７９．２１ｓ。??當(dāng)完成一定數(shù)量的任務(wù)時(shí)，飛行半徑越大，任務(wù)完成時(shí)間越長(zhǎng)。任務(wù)完成時(shí)間??可以會(huì)隨著無(wú)人機(jī)半徑增大而增加，同時(shí)完成傳輸任務(wù)的時(shí)間也增長(zhǎng)，無(wú)人機(jī)??的能耗增大，地面?zhèn)鬏敼β氏脑龃蟆??ＪＵＵ｜?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?ｉ?ｉ?ｉ??２５０?－?／?－??Ｔ＝２７９，２１ｓ??２?２００．?Ｐ＞ｌ＝〇ｍ．??ｉｍ－Ｊ?■??１０ｆｌ－｜?－??＾０１?＞?Ｉ?Ｉ?Ｉ?１?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ??＾?１００?２００?３００?４００?５００?６００??拋＿??圖５吞吐量與時(shí)間的關(guān)系??２３??


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