禁飞区约束下的无人机可重构智能表面辅助通信网络性能优化

来源：电子与信息学报杂志2026年第2期北京时间：

作者：徐俊杰, 李斌, 杨敬松

单位：1.南京信息工程大学沃特福德学院 南京 2100442.南京信息工程大学计算机学院 南京 2100443.青岛恒星科技学院 青岛 266000

摘要：在无人机(UAV)辅助通信网络的实际部署中，禁飞区(NFZs)会收缩可行空域并迫使无人机绕行，致使路径损耗加剧，从而引发通信性能下降。为恢复并增强覆盖，该文将可重构智能表面(RIS)集成于无人机平台并实施协同相位控制以构建可编程反射链路。然而，可重构智能表面的指向性增益对无人机姿态高度敏感，进而影响系统性能。为此，该文提出一种无人机搭载可重构智能表面的新型通信框架，考虑到多禁飞区环境，通过联合优化无人机轨迹、可重构智能表面相移、无人机姿态和基站波束赋形，建立通信速率最大化问题，并提出基于积分路径的完全规避禁飞区方案，在严格绕行禁飞区的同时保障禁飞区内外用户的通信。鉴于该优化问题具有高度复杂性，该文将其构建为马尔可夫决策(MDP)过程，并提出基于软演员-评论家的深度强化学习算法进行求解。仿真结果表明，在保证完全绕行禁飞区的同时，所提方法能够显著提升通信速率，并在可扩展性与稳定性方面优于基线方案。

关键词：无人机, 可重构智能表面, 禁飞区, 姿态调整, 深度强化学习

基金资助：国家自然科学基金(62101277)，广西信息功能材料与智能信息处理重点实验室开放课题(XXGN202508)