考虑无人机飞行时间的能耗与数据量联合优化

来源：计算机工程与应用杂志2024年第1期北京时间：

作者：朱江, 肖津

单位：重庆邮电大学 通信与信息工程学院，重庆 400065

摘要：在无线传感网络中运用无人机（unmanned aerial vehicle，UAV）通信进行数据采集是一项有价值的技术。针对UAV在有限时间内的数据采集任务，提出了一种考虑系统数据量、节点传输能耗和UAV飞行能耗的联合优化方案。该方案的决策空间包括UAV轨迹与传输调度，复杂度较高。由于联合优化是NP难问题，基于决策空间降维，将优化过程分为初始轨迹优化和二次轨迹优化两步。针对初始轨迹优化，提出基于贪心算法和禁忌搜索算法的优化方案，实现节点选择并得到UAV初始轨迹；针对二次轨迹优化，运用离散化方法转换原问题，采用逐次凸逼近算法进行优化，得到其有效次优解。仿真结果表明，所提优化方案能够在满足时间约束的前提下，提高UAV采集的数据量，并降低UAV和节点的能耗。

关键词：无人机通信,旋翼无人机,轨迹优化