灾后应急通信网络下的中继选择与轨迹优化研究

来源：电子与信息学报杂志2023年第10期北京时间：

作者：陈海华, 高飞帆, 何明

单位：1.南开大学电子信息与光学工程学院 天津 3003502.天津市光电传感器与传感网络技术重点实验室 天津 3003503.薄膜光电子技术教育部工程研究中心 天津 300350

摘要：近年来，无人机(UAVs)凭借其机动灵活的特点，广泛应用于灾后救援工作。针对灾后应急通信网络下勘察无人机执行任务的场景，为了延长应急通信网络的整体续航时间，该文考虑了中继无人机的可用通信能量以及勘察无人机的最大飞行速度和实时通信质量，通过联合优化中继选择和飞行轨迹来实现系统的能量效率最大化。对于所涉及的非确定性多项式难度(NP-hard)优化问题，该文提出一种基于连续凸近似和禁忌搜索的交替迭代算法，将原问题拆成两个子问题交替求解，得到优化问题的近似最优解。仿真结果表明，该文所提算法具有较好的收敛性，可以有效提高系统的能量效率，相比于只优化中继和只优化轨迹的基准方案，能够提升31.1%和28.2%的性能。

关键词：中继无人机, 应急通信, 中继选择, 轨迹优化

基金资助：国家自然科学基金(61973173)