制卡试论无人机协同中继过程中的路径规划与通信优化
[摘 要]本文谨就无人机在协同中继过程中所暴露出来的主要问题加以阐述，并研究与分析无人机在完成中继通信工作的过程中，搜索路径的合理规划与通信网络结构优化等问题，将性能指标定位为通信延时，通过对无人机搜索路径的调整与选择，提高无人机协同中继过程中的通信网络通信性能。经过模拟与仿真实验，确定本文所采用的优化方式可以提高协同中继与通信质量与性能。 [关键词]无人机；协同中继；路径规划；通信优化
中图分类号：V279；V249 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）17-0103-02
前言：无人机设备可以执行搜索、监测、侦查与投递等任务，在军事、物流等各种行业中的应用愈发广泛。随着工作环境与工作任务逐渐趋于复杂，单架无人机已经逐渐无法发满足搜索与侦查等任务，就需要多架无人机相互系统执行任务，而无人机在协同作战时通信网络是收集数据与信息交互的重要渠道，只有确保信息交流的通畅性与完整性，才能实现协同作战。
1.无人机协同问题阐述
1高清录播系统 根据无人机的具体工作，划分为搜索工作状态与中继工作状态，若无人机处于搜索工作状态，会在无人机之间构建通信网络，与地面工作者相互协同，共同执行搜索任务，在确定搜索目标之后，无人机会转而进入到中继工作状态。处于中继工作状态中的无人机，由于所收集到的地面信息数据量较大，在搜索阶段的无人机通信网络性能较差，无法满足无人机协同中继对于通信网络的要求，只有对网络结构加以调整，才能够有效提高通信网络性能，并满足无人机中继工作与搜索工作的需求。基于此，本文首先对通信网络中信息路由的选择加以分析，通信网络使用性能指标选择为通信延时，以便于分析在怎样的移动情况下可以有效提高通信网络的使用性能，减少信息传输的延迟情况，确保信息传输的高校性与迅捷性。
假设搜索环境为E，且E是一个存在边界的矩形区域，面积为LX×LY，据此绘制该区域的网格图，在图中，若干架无人机同时由左侧进入搜索工作区内，执行搜索任务，由10个地面工作者在该搜索区域内随机移动，将搜索环境划分为若干网格，网格边长为l，数量为m×n，赋予每一个搜索网格一个tij值，用以代表该网格的搜索价值，在执行搜索任务时，只能够通过无人机的中继通信设备实现交流与沟通[1]。 2.无人机问题模型构建
2.1 无人机运动模型
2.2 搜索状态的路径决策
在无人机执行搜索与通信任务的过程中，地面工作者则同时兼任信息发送端与接收端，可以作为一个可移动的地面通信节点。无人机搜索的目的在于，获取地面节点的实际位置，通过通信组网构建地面节点的信息交换，并实现信息回传。
2.2.1 搜索策略
gvg668 运用无人机承担搜索工作任务，在搜索空间网格图环境中来看，应当将无人机所在网格作为中心，方圆8个网格则作为无人机接下来的工作方向。每到达一个网格，无人机的移动方向与移动距离都会发生相应变化，则可以根据公式计算出周围网格的搜索增益价值，并将其最大价值作为无人机下一阶段的移动方向。
在第一项中，tij为网格（i，j）的搜索空置时间，在搜索的初始时间tij=0，无人机为搜索与
访问的情况下，tij随时间的延伸增加1。无人机经过该网格进行搜索之后，若tij=0，则表示无人机访问或搜索长期未经访问网格的可能性，可能性越大，则网格的被访问价值就越高；第二项中，hkcurr代表无人机在此时此刻的机头朝向，hk→ij为无人机从k位置到网格（i，j）中心的方向，代表无人机按原方向移动的可能性。根据式（3）可以确定，若hkcurr-hk→ij=0，则H（hkcurr-hk→ij）可取最大值1；第三项，eij代表与无人机距离最近的地面节点e，hk→eij代表无人机由当前位置到节点e网格的方向[2]。第三项代表无人机搜索某地面节点对应网格的动向，由式（4）可以明确，若hkcurr-hk→eij=0，则He（hkcurr-hk→eij）具有最大值1。
京胡制作 2.2.2 通信约束
搜索工作进行中的无人机需要进行实时信息更新，具体的信息可以划分为三种类型：搜索区域内所划分出来的每一个网格的搜索空置时间tij、无人机移动位置清单、地面节点具体位置清单。这些数据信息与无人机在下一阶段的路径选择息息相关。在这个过程中，上述三中类型的信息是实时更新覆盖的，有鉴于无人机在搜索中并不能对地面节点的位置变化始终加以定位与搜索，因此实际上，地面节点具体位置清单是无人机在搜索中能够获得的
的地面节点具体位置的最新清单。无人机协同中继过程中的路径规划与通信优化，需要能够满足任意两架无人机之间的直接通信或间接数据交换的需求。 压差显示仪
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