無人機的高移動性和靈活性可以彌補傳統(tǒng)地面基站的蜂窩網(wǎng)絡(luò)的不足,例如在人群聚集的地區(qū)為現(xiàn)有的蜂窩網(wǎng)絡(luò)提升通信容量,給地面網(wǎng)絡(luò)擴展通信范圍以及為沒有基礎(chǔ)設(shè)施的偏遠(yuǎn)地區(qū)提供無線通信服務(wù)等。然而,無人機輔助的無線通信系統(tǒng)有一個關(guān)鍵性問題就是無人機有限的機載電池容量,無人機需要有效使用這部分能量來提高通信性能并延長無人機的飛行時間。與傳統(tǒng)的地面基站相比,無人機會產(chǎn)生額外的推進(jìn)能量消耗,以維持在空中的飛行及轉(zhuǎn)向等運動。通常情況下,無人機的推進(jìn)功率消耗要遠(yuǎn)大于進(jìn)行通信所需的信息傳輸功率消耗。在本文中,我們研究了一種基于旋翼無人機的無線通信系統(tǒng)。本文考慮將旋翼無人機作為空中移動基站與地面的節(jié)點進(jìn)行通信。每個地面節(jié)點都有目標(biāo)數(shù)量的信息要在一定時間內(nèi)發(fā)送到無人機。這種模型與許多實際應(yīng)用相對應(yīng),例如使用無人機收集地面無線傳感器的數(shù)據(jù)等。我們的目標(biāo)是在確保滿足每個地面節(jié)點的通信要求的基礎(chǔ)上最小化無人機的能量消耗。首先,我們分析了旋翼無人機的動力消耗模型�；谶@個功耗模型,我們先采用正交頻分多址技術(shù),在給定的任務(wù)完成時間的情況下,通過優(yōu)化無人機的飛行軌跡以及通信資源分配策略來最小化無人機的能量消耗。這個優(yōu)化問題...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 背景及意義
    1.2 發(fā)展歷史和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要內(nèi)容和章節(jié)安排
        1.3.1 論文的主要內(nèi)容和貢獻(xiàn)
        1.3.2 章節(jié)安排
第2章 旋翼無人機的能量消耗模型分析
    2.1 引言
    2.2 旋翼無人機推進(jìn)能量消耗模型
    2.3 通信能量消耗模型
    2.4 本章小結(jié)
第3章 時間離散化無人機能耗最小化模型研究
    3.1 引言
    3.2 系統(tǒng)模型
    3.3 連續(xù)凸近似算法求解
        3.3.1 連續(xù)凸近似算法簡介
        3.3.2 帶寬和通信功率分配優(yōu)化
        3.3.3 無人機軌跡優(yōu)化
    3.4 仿真結(jié)果與分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 路徑離散化無人機能耗最小化模型研究
    4.1 引言
    4.2 系統(tǒng)模型
    4.3 路徑離散化系統(tǒng)模型
    4.4 連續(xù)凸近似算法求解
    4.5 仿真結(jié)果與分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 工作總結(jié)
    5.2 未來展望
參考文獻(xiàn)
指導(dǎo)教師對研究生學(xué)位論文的學(xué)術(shù)評語
答辯委員會決議書
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果



本文編號：3814039