基于JAYA算法的紫外光通信无人机编队路由优化

来源：电子与信息学报杂志2024年第3期北京时间：

作者：郝锐, 王建萍, 陈丹阳, 路慧敏

单位：北京科技大学计算机与通信工程学院 北京 100083

摘要：紫外光通信由于其灵活性高、安全性好和全天候工作等优点，被认为是应急通信用无人机编队(UAV)的有潜力通信解决方案。为了提升紫外光通信无人机编队的有效作业时间，该文基于低功耗自适应集簇分层(LEACH)算法，并结合JAYA智能优化算法提出一种新颖的路由优化算法(RJLEACH)。该方法被用来改善紫外光通信无人机编队的有效操作时间。应用该算法对不同结构的紫外光通信无人机编队路由优化，并与其它算法得到的结果进行了比较分析。结果表明，RJLEACH算法在簇首选举阶段降低了无人机节点间的剩余能量方差，并且通过搜索最优路由降低了簇间通信的能量消耗。最终使网络出现第1个死亡节点和出现1/2死亡节点的时间相比经典LEACH算法分别延长了31.8%和13.8%，同时明显提高了能量利用率，能够为灾区救援和应急通信等任务争取宝贵的时间。

关键词：无线紫外光通信, 分簇协议, 无人机编队, 路由优化算法

基金资助：广东省基础与应用基础研究基金项目区域联合基金重点项目(2021B1515120086)，北京科技大学青年教师学科交叉研究项目(中央高校基本科研业务费专项资金)(FRF-IDRY-21-019)