无人机辅助通感一体化系统中的信息年龄分析优化

来源：电子与信息学报杂志2024年第5期北京时间：

作者：于宝泉, 杨炜伟, 王权, 张若愚, 蔡跃明

单位：1.海军航空大学 烟台 2640012.陆军工程大学 南京 2100073.中国人民解放军32319部队 乌鲁木齐 8300024.南京理工大学 南京 210094

摘要：在许多监测控制任务中，由于被监测目标和控制中心距离较远，控制中心难以直接获取目标实时的状态信息。无人机(UAV)可以发挥其高移动性优势，减少感知和通信距离，进而提升感知和通信能力，为远距离目标状态信息实时获取问题提供了新思路。对此，该文研究了UAV辅助通感一体化系统中的信息年龄(AoI)分析优化问题，首先分析了控制中心的状态更新过程，然后推导出平均峰值AoI的闭式表达式。进一步地，在多UAV多目标场景中，通过优化UAV在空中的感知位置和通信位置以及UAV和目标的匹配关系，来进一步降低系统的平均峰值AoI，改善状态更新的实时性。仿真结果验证了理论分析的正确性，同时表明了相比于对比方法，所提优化方法可以有效改善系统的AoI性能。

关键词：信息年龄, 无人机辅助系统, 通感一体化

基金资助：国家自然科学基金(62171464, 62201266)