多无人机合作的空基无线信号覆盖部署方法及装置.pdf

《多无人机合作的空基无线信号覆盖部署方法及装置.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《多无人机合作的空基无线信号覆盖部署方法及装置.pdf（25页完成版）》请在专利查询网上搜索。

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010510109.5 (22)申请日 2020.06.08 (71)申请人 上海特金无线技术有限公司 地址 201114 上海市闵行区新骏环路245号 第6层E612室 (72)发明人 姜化京李瀚姜维 (74)专利代理机构 上海慧晗知识产权代理事务 所(普通合伙) 31343 代理人 徐海晟 (51)Int.Cl. H04W 16/18(2009.01) H04B 7/185(2006.01) (54)发明名称 多无人机合作的空基无线信号覆盖部署方 法及装置 (57)摘要。

2、 本发明提供了一种多无人机合作的空基无 线信号覆盖部署方法及装置， 多无人机合作的空 基无线信号覆盖部署方法， 包括： 确定N个无人机 的实际位置； 根据所述N个无人机的实际位置， 确 定所述N个无人机所有候选位置； 在所述N个无人 机的候选位置的部分或全部组合中， 根据各种组 合下无人机的覆盖效用信息， 确定目标组合， 所 述目标组合中记载了所述N个无人机中每个无人 机的目标位置， 所述覆盖效用信息与对应无人机 处于相应位置时所覆盖的任务量， 以及满足其所 覆盖的任务量所需消耗的传输开销相关联； 根据 所述N个无人机各自的目标位置， 部署所述N个无 人机。 权利要求书5页 说明书14页 附图。

3、5页 CN 111683379 A 2020.09.18 CN 111683379 A 1.一种多无人机合作的空基无线信号覆盖部署方法， 其特征在于， 包括： 确定N个无人机的实际位置； 根据所述N个无人机的实际位置， 确定所述N个无人机所有候选位置； 在所述N个无人机的候选位置的部分或全部组合中， 根据各种组合下无人机的覆盖效 用信息， 确定目标组合， 所述目标组合中记载了所述N个无人机中每个无人机的目标位置， 所述覆盖效用信息与对应无人机处于相应位置时所覆盖的任务量， 以及满足其所覆盖的任 务量所需消耗的传输开销相关联； 根据所述N个无人机各自的目标位置， 部署所述N个无人机。 2.根据权。

4、利要求1所述的多无人机合作的空基无线信号覆盖部署方法， 其特征在于， 在 所述N个无人机的候选位置的部分或全部组合中， 根据各种组合下无人机的覆盖效用信息， 确定目标组合， 包括： 随机在所述N个无人机中选择一个当前无人机； 在所述当前无人机的所有候选位置中， 随机选择一个当前预期位置； 计算第一覆盖效用信息； 所述第一覆盖效用信息为所述当前无人机当前位置状态的覆 盖效用信息， 其中的位置状态表征了对应的无人机当前被确定的位置， 每个无人机初始的 位置状态所表征的位置为其实际位置； 计算第二覆盖效用信息， 所述第二覆盖效用信息为所述当前无人机到达所述当前预期 位置， 且所述N个无人机中除所述当。

5、前无人机之外的其余无人机的位置均不变的情况下， 所 述当前无人机的覆盖效用信息； 根据所述第一覆盖效用信息与所述第二覆盖效用信息， 更新所述当前无人机的位置状 态； 多次重复以上过程， 以在每次重复后更新一次所述N个无人机的位置状态， 并确定所述 N个无人机最终的位置状态所表征的位置为所述目标位置。 3.根据权利要求2所述的多无人机合作的空基无线信号覆盖部署方法， 其特征在于， 根 据所述第一覆盖效用信息与所述第二覆盖效用信息， 更新所述当前无人机的位置状态， 包 括： 若根据所述第一覆盖效用信息与所述第二覆盖效用信息确定当前的更新策略为第一 更新策略， 则： 确定所述当前无人机的位置状态保持。

6、不变； 若根据所述第一覆盖效用信息与所述第二覆盖效用信息确定当前的更新策略为第二 更新策略， 则： 确定所述当前无人机的位置状态所表征的位置变化为所述当前预期状态。 4.根据权利要求3所述的多无人机合作的空基无线信号覆盖部署方法， 其特征在于， 所 述当前的更新策略是根据以概率信息确定的， 其中的概率信息是根据以下函数确定的： 其中： i表示第i次迭代更新； ln(i)表示第n个无人机在第i次迭代更新时当前位置状态所表征的位置； 权利要求书 1/5 页 2 CN 111683379 A 2 表示第n个无人机在第i次迭代更新时的当前预期位置； 为自定义的学习参数； u1n(ln(i)为当前位置状。

7、态的覆盖效用信息； 为当前预期位置的覆盖效用信息； P(ln(i+1)ln(i)为第一概率信息， 表示了采用第一更新策略的概率； 为第二概率信息， 表示了采用第二更新策略的概率。 5.根据权利要求1至4任一项所述的多无人机合作的空基无线信号覆盖部署方法， 其特 征在于， 所述覆盖效用信息是根据以下公式确定的： 其中： ln表示了无人机n的三维位置(xn,yn,hn)； j表示了第j个地面用户； j为地面用户j的任务量； 为预设的表示任务收益和传输开销的重要性的参数； qj(ln)表示了无人机n在位置是ln时对地面用户j的覆盖成功的概率， qj(lk)表示了其中 n取k时， 无人机n在位置是lk。

8、时对地面用户j的覆盖成功的概率。 6.根据权利要求5所述的多无人机合作的空基无线信号覆盖部署方法， 其特征在于， 其 中的qj(ln)是通过以下公式确定的： 其中： PLos,n为无人机n的视距链路概率； PLos,n表示为： C和D是取决于环境的常量； 为地面任务的区域与无人机n之间的仰角； PNLos,n为无人机n的非视距链路概率； PNLos,n表示为： PNLos,n1-PLos,n； pmin是无人机n一次成功探测所需要的最小传输功率； LdB10n0log(4 fcdn,j/c)且LdB表示无人机n的空对地通信传输的路径损耗； n0为路径损耗系数； fc为无人机n的工作载频； dn。

9、,j为无人机n和地面用户j对应的任务区域点的直线距离； c为电磁波传输速率； pn为无人机n的传输功率； G为无人机n的天线增益； 权利要求书 2/5 页 3 CN 111683379 A 3 ( Los, Los)表示视距链路LOS下阴影衰落的均值与方差； ( NLos, NLos)表示非视距链路NLOS下阴影衰落的均值与方差； Q(.)表示标准正态分布的右尾函数。 7.一种多无人机合作的空基无线信号覆盖部署装置， 其特征在于， 包括： 实际位置确定模块， 用于确定N个无人机的实际位置； 候选位置确定模块， 用于根据所述N个无人机的实际位置， 确定所述N个无人机所有候 选位置； 目标位置确定。

10、模块， 用于在所述N个无人机的候选位置的部分或全部组合中， 根据各种 组合下无人机的覆盖效用信息， 确定目标组合， 所述目标组合中记载了所述N个无人机中每 个无人机的目标位置， 所述覆盖效用信息与对应无人机处于相应位置时所覆盖的任务量， 以及满足其所覆盖的任务量所需消耗的传输开销相关联； 部署模块， 用于根据所述N个无人机各自的目标位置， 部署所述N个无人机。 8.根据权利要求7所述的多无人机合作的空基无线信号覆盖部署装置， 其特征在于， 所 述目标位置确定模块， 具体用于： 随机在所述N个无人机中选择一个当前无人机； 在所述当前无人机的所有候选位置中， 随机选择一个当前预期位置； 计算第一覆。

11、盖效用信息； 所述第一覆盖效用信息为所述当前无人机当前位置状态的覆 盖效用信息， 其中的位置状态表征了对应的无人机当前被确定的位置， 每个无人机初始的 位置状态所表征的位置为其实际位置； 计算第二覆盖效用信息， 所述第二覆盖效用信息为所述当前无人机到达所述当前预期 位置， 且所述N个无人机中除所述当前无人机之外的其余无人机的位置均不变的情况下， 所 述当前无人机的覆盖效用信息； 根据所述第一覆盖效用信息与所述第二覆盖效用信息， 更新所述当前无人机的位置状 态； 多次重复以上过程， 以在每次重复后更新一次所述N个无人机的位置状态； 确定所述N个无人机最终的位置状态所表征的位置为所述目标位置。 9。

12、.根据权利要求8所述的多无人机合作的空基无线信号覆盖部署装置， 其特征在于， 所 述目标位置确定模块， 具体用于： 若根据所述第一覆盖效用信息与所述第二覆盖效用信息确定当前的更新策略为第一 更新策略， 则： 确定所述当前无人机的位置状态保持不变； 若根据所述第一覆盖效用信息与所述第二覆盖效用信息确定当前的更新策略为第二 更新策略， 则： 确定所述当前无人机的位置状态所表征的位置变化为所述当前预期状态。 10.根据权利要求9所述的多无人机合作的空基无线信号覆盖部署装置， 其特征在于， 所述当前的更新策略是根据以概率信息确定的， 其中的概率信息是根据以下函数确定的： 其中： i表示第i次迭代更新；。

13、 权利要求书 3/5 页 4 CN 111683379 A 4 ln(i)表示第n个无人机在第i次迭代更新时当前位置状态所表征的位置； 表示第n个无人机在第i次迭代更新时的当前预期位置； 为自定义的学习参数； u1n(ln(i)为当前位置状态的覆盖效用信息； 为当前预期位置的覆盖效用信息； P(ln(i+1)ln(i)为第一概率信息， 表示了采用第一更新策略的概率； 为第二概率信息， 表示了采用第二更新策略的概率。 11.根据权利要求7至10任一项所述的多无人机合作的空基无线信号覆盖部署装置， 其 特征在于， 所述覆盖效用信息是根据以下公式确定的： 其中： ln表示了无人机n的三维位置(xn,。

14、yn,hn)； j表示了第j个地面用户； i为地面用户j的任务量； 为预设的表示任务收益和传输开销的重要性的参数； qj(ln)表示了无人机n在位置是ln时对地面用户j的覆盖成功的概率， qj(lk)表示了其中 n取k时， 无人机k在位置是lk时对地面用户j的覆盖成功的概率。 12.根据权利要求11所述的多无人机合作的空基无线信号覆盖部署装置， 其特征在于， 其中的qj(ln)是通过以下公式确定的： 其中： PLos,n为无人机n的视距链路概率； PLos,n表示为： C和D是取决于环境的常量； 为地面任务的区域与无人机n之间的仰角； PNLos,n为无人机n的非视距链路概率； PNLos,n。

15、表示为： PNLos,n1-PLos,n； pmin是无人机n一次成功探测所需要的最小传输功率； LdB10n0log(4 fcdn,j/c)且LdB表示无人机n的空对地通信传输的路径损耗； n0为路径损耗系数； fc为无人机n的工作载频； dn,j为无人机n和地面用户j对应的任务区域点的直线距离； c为电磁波传输速率； pn为无人机n的传输功率； 权利要求书 4/5 页 5 CN 111683379 A 5 G为无人机n的天线增益； ( Los, Los)表示视距链路LOS下阴影衰落的均值与方差； ( NLos, NLos)表示非视距链路NLOS下阴影衰落的均值与方差； Q(.)表示标准正态。

16、分布的右尾函数。 13.一种电子设备， 其特征在于， 包括处理器与存储器， 所述存储器， 用于存储代码和相关数据； 所述处理器， 用于执行所述存储器中的代码用以实现权利要求1至6任一项所述的方 法。 14.一种存储介质， 其上存储有计算机程序， 该程序被处理器执行时实现权利要求1至6 任一项所述的方法。 权利要求书 5/5 页 6 CN 111683379 A 6 多无人机合作的空基无线信号覆盖部署方法及装置 技术领域 0001 本发明涉及无人机领域， 尤其涉及一种多无人机合作的空基无线信号覆盖部署方 法及装置。 背景技术 0002 随着无线通信技术的不断革新， 无人机辅助通信网络迅速发展且拥。

17、有广阔应用前 景， 在高任务需求和高动态变化的通信场景中发挥着重要作用。 在复杂飞行环境下， 单机运 作往往孤掌难鸣， 很难应对复杂和动态变化的环境， 故而， 通常需采用多无人机联合覆盖的 方式进行部署控制。 0003 现有相关技术中， 在部署时考虑的因素较少， 例如： 未充分考虑无人机的传输开 销、 天线增益、 空-地链路特性等实际物理因素， 进而， 无法准确描述空地状态变化对无人机 效用的影响。 发明内容 0004 本发明提供一种多无人机合作的空基无线信号覆盖部署方法及装置， 以解决无法 准确描述空地状态变化对无人机效用的影响的问题。 0005 根据本发明的第一方面， 提供了一种多无人机合。

18、作的空基无线信号覆盖部署方 法， 包括： 0006 确定N个无人机的实际位置； 0007 根据所述N个无人机的实际位置， 确定所述N个无人机所有候选位置； 0008 在所述N个无人机的候选位置的部分或全部组合中， 根据各种组合下无人机的覆 盖效用信息， 确定目标组合， 所述目标组合中记载了所述N个无人机中每个无人机的目标位 置， 所述覆盖效用信息与对应无人机处于相应位置时所覆盖的任务量， 以及满足其所覆盖 的任务量所需消耗的传输开销相关联； 0009 根据所述N个无人机各自的目标位置， 部署所述N个无人机。 0010 可选的， 在所述N个无人机的候选位置的部分或全部组合中， 根据各种组合下无人。

19、 机的覆盖效用信息， 确定目标组合， 包括： 0011 随机在所述N个无人机中选择一个当前无人机； 0012 在所述当前无人机的所有候选位置中， 随机选择一个当前预期位置； 0013 计算第一覆盖效用信息； 所述第一覆盖效用信息为所述当前无人机当前位置状态 的覆盖效用信息， 其中的位置状态表征了对应的无人机当前被确定的位置， 每个无人机初 始的位置状态所表征的位置为其实际位置； 0014 计算第二覆盖效用信息， 所述第二覆盖效用信息为所述当前无人机到达所述当前 预期位置， 且所述N个无人机中除所述当前无人机之外的其余无人机的位置均不变的情况 下， 所述当前无人机的覆盖效用信息； 0015 根据。

20、所述第一覆盖效用信息与所述第二覆盖效用信息， 更新所述当前无人机的位 说明书 1/14 页 7 CN 111683379 A 7 置状态； 0016 多次重复以上过程， 以在每次重复后更新一次所述N个无人机的位置状态； 0017 确定所述N个无人机最终的位置状态所表征的位置为所述目标位置。 0018 可选的， 根据所述第一覆盖效用信息与所述第二覆盖效用信息， 更新所述当前无 人机的位置状态， 包括： 0019 若根据所述第一覆盖效用信息与所述第二覆盖效用信息确定当前的更新策略为 第一更新策略， 则： 确定所述当前无人机的位置状态保持不变； 0020 若根据所述第一覆盖效用信息与所述第二覆盖效用。

21、信息确定当前的更新策略为 第二更新策略， 则： 确定所述当前无人机的位置状态所表征的位置变化为所述当前预期状 态。 0021 可选的， 所述当前的更新策略是根据以概率信息确定的， 其中的概率信息是根据 以下函数确定的： 0022 0023 其中： 0024 i表示第i次迭代更新； 0025 ln(i)表示第n个无人机在第i次迭代更新时当前位置状态所表征的位置； 0026表示第n个无人机在第i次迭代更新时的当前预期位置； 0027 为自定义的学习参数； 0028 u1n(ln(i)为当前位置状态的覆盖效用信息； 0029为当前预期位置的覆盖效用信息； 0030 P(ln(i+1)ln(i)为第一。

22、概率信息， 表示了采用第一更新策略的概率； 0031为第二概率信息， 表示了采用第二更新策略的概率。 0032 可选的， 所述覆盖效用信息是根据以下公式确定的： 0033 0034 其中： 0035 ln表示了无人机n的三维位置(xn， yn， hn)； 0036 j表示了第j个地面用户； 0037 i为地面用户j的任务量； 0038 为预设的表示任务收益和传输开销的重要性的参数； 0039 qj(ln)表示了无人机n在位置是ln时对地面用户j的覆盖成功的概率， qj(lk)表示了 其中n取k时， 无人机k在位置是lk时对地面用户j的覆盖成功的概率。 0040 可选的， 其中的qj(ln)是通。

23、过以下公式确定的： 说明书 2/14 页 8 CN 111683379 A 8 0041 0042 其中： 0043 PLos， n为无人机n的视距链路概率； 0044PLos， n表示为： 0045 C和D是取决于环境的常量； 0046为地面任务的区域与无人机n之间的仰角； 0047 PNLos， n为无人机n的非视距链路概率； 0048 PNLos， n表示为： PNLos， n1-PLos， n； 0049 pmin是无人机n一次成功探测所需要的最小传输功率； 0050 LdB10n0log(4 fcdn， j/c)且LdB表示无人机n的空对地通信传输的路径损耗； 0051 n0为路径损。

24、耗系数； 0052 fc为无人机n的工作载频； 0053 dn， j为无人机n和地面用户j对应的任务区域点的直线距离； 0054 c为电磁波传输速率； 0055 pn为无人机n的传输功率； 0056 G为无人机n的天线增益； 0057 ( Los， Los)表示视距链路LOS下阴影衰落的均值与方差； 0058 ( NLos， NLos)表示非视距链路NLOS下阴影衰落的均值与方差； 0059 Q(.)表示标准正态分布的右尾函数。 0060 根据本发明的第二方面， 提供了一种多无人机合作的空基无线信号覆盖部署装 置， 包括： 0061 实际位置确定模块， 用于确定N个无人机的实际位置； 0062。

25、 候选位置确定模块， 用于根据所述N个无人机的实际位置， 确定所述N个无人机所 有候选位置； 0063 目标位置确定模块， 用于在所述N个无人机的候选位置的部分或全部组合中， 根据 各种组合下无人机的覆盖效用信息， 确定目标组合， 所述目标组合中记载了所述N个无人机 中每个无人机的目标位置， 所述覆盖效用信息与对应无人机处于相应位置时所覆盖的任务 量， 以及满足其所覆盖的任务量所需消耗的传输开销相关联； 0064 部署模块， 用于根据所述N个无人机各自的目标位置， 部署所述N个无人机。 0065 可选的， 所述目标位置确定模块， 具体用于： 0066 随机在所述N个无人机中选择一个当前无人机；。

26、 0067 在所述当前无人机的所有候选位置中， 随机选择一个当前预期位置； 0068 计算第一覆盖效用信息； 所述第一覆盖效用信息为所述当前无人机当前位置状态 的覆盖效用信息， 其中的位置状态表征了对应的无人机当前被确定的位置， 每个无人机初 始的位置状态所表征的位置为其实际位置； 说明书 3/14 页 9 CN 111683379 A 9 0069 计算第二覆盖效用信息， 所述第二覆盖效用信息为所述当前无人机到达所述当前 预期位置， 且所述N个无人机中除所述当前无人机之外的其余无人机的位置均不变的情况 下， 所述当前无人机的覆盖效用信息； 0070 根据所述第一覆盖效用信息与所述第二覆盖效用。

27、信息， 更新所述当前无人机的位 置状态； 0071 多次重复以上过程， 以在每次重复后更新一次所述N个无人机的位置状态； 0072 确定所述N个无人机最终的位置状态所表征的位置为所述目标位置。 0073 可选的， 所述目标位置确定模块， 具体用于： 0074 若根据所述第一覆盖效用信息与所述第二覆盖效用信息确定当前的更新策略为 第一更新策略， 则： 确定所述当前无人机的位置状态保持不变； 0075 若根据所述第一覆盖效用信息与所述第二覆盖效用信息确定当前的更新策略为 第二更新策略， 则： 确定所述当前无人机的位置状态所表征的位置变化为所述当前预期状 态。 0076 可选的， 所述当前的更新策略。

28、是根据以概率信息确定的， 其中的概率信息是根据 以下函数确定的： 0077 0078 其中： 0079 i表示第i次迭代更新； 0080 ln(i)表示第n个无人机在第i次迭代更新时当前位置状态所表征的位置； 0081表示第n个无人机在第i次迭代更新时的当前预期位置； 0082 为自定义的学习参数； 0083 u1n(ln(i)为当前位置状态的覆盖效用信息； 0084为当前预期位置的覆盖效用信息； 0085 P(ln(i+1)ln(i)为第一概率信息， 表示了采用第一更新策略的概率； 0086为第二概率信息， 表示了采用第二更新策略的概率。 0087 可选的， 所述覆盖效用信息是根据以下公式确。

29、定的： 0088 0089 其中： 0090 ln表示了无人机n的三维位置(xn， yn， hn)； 0091 j表示了第j个地面用户； 0092 i为地面用户j的任务量； 0093 为预设的表示任务收益和传输开销的重要性的参数； 0094 qj(ln)表示了无人机n在位置是ln时对地面用户j的覆盖成功的概率， qj(lk)表示了 其中n取k时， 无人机k在位置是lk时对地面用户j的覆盖成功的概率。 0095 可选的， 其中的qj(ln)是通过以下公式确定的： 说明书 4/14 页 10 CN 111683379 A 10 0096 0097 其中： 0098 PLos， n为无人机n的视距链。

30、路概率； 0099PLos， n表示为： 0100 C和D是取决于环境的常量； 0101为地面任务的区域与无人机n之间的仰角； 0102 PNLos， n为无人机n的非视距链路概率； 0103 PNLos， n表示为： PNLos， n1-PLos， n； 0104 pmin是无人机n一次成功探测所需要的最小传输功率； 0105 LdB10n0log(4 fcdn， j/c)且LdB表示无人机n的空对地通信传输的路径损耗； 0106 n0为路径损耗系数； 0107 fc为无人机n的工作载频； 0108 dn， j为无人机n和地面用户j对应的任务区域点的直线距离； 0109 c为电磁波传输速率；。

31、 0110 pn为无人机n的传输功率； 0111 G为无人机n的天线增益； 0112 ( Los， Los)表示视距链路LOS下阴影衰落的均值与方差； 0113 ( NLos， NLos)表示非视距链路NLOS下阴影衰落的均值与方差； 0114 Q(.)表示标准正态分布的右尾函数。 0115 根据本发明的第三方面， 提供了一种电子设备， 包括处理器与存储器， 0116 所述存储器， 用于存储代码和相关数据； 0117 所述处理器， 用于执行所述存储器中的代码用以实现第一方面及其可选方案涉及 的方法。 0118 根据本发明的第四方面， 提供了一种存储介质， 其上存储有计算机程序， 该程序被 处理。

32、器执行时实现第一方面及其可选方案涉及的方法。 0119 本发明提供的多无人机合作的空基无线信号覆盖部署方法及装置中， 在选择所部 署的目标位置时， 能够以各种候选位置的组合可能性下无人机的覆盖效用信息为依据确定 该目标位置， 进而， 可基于所确定的目标位置来部署多无人机， 其中， 由于覆盖效用信息与 对应无人机处于相应位置时所覆盖的任务量， 以及满足其所覆盖的任务量所需消耗的传输 开销相关联， 本发明部署时能够充分考虑实际可能的任务量与传输开销， 准确描述了空地 状态变化对无人机效用的影响。 附图说明 0120 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施例或现 有技术描。

33、述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本 说明书 5/14 页 11 CN 111683379 A 11 发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动性的前提下， 还可 以根据这些附图获得其他的附图。 0121 图1是本发明一实施例中多无人机合作的空基无线信号覆盖部署方法的流程示意 图； 0122 图2是本发明一实施例中无人机的覆盖场景示意图； 0123 图3是本发明一实施例中无人机的部署示意图； 0124 图4是本发明一实施例中步骤S13的流程示意图； 0125 图5是本发明一实施例中步骤S135的流程示意图； 0126 图6是本发明。

34、一实施例中多无人机合作的空基无线信号覆盖部署装置的程序模块 示意图； 0127 图7是本发明一实施例中电子设备的构造示意图。 具体实施方式 0128 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于 本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例， 都属于本发明保护的范围。 0129 本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语 “第一” 、“第二” 、“第三”“第 四” 等(如果存在)是用于区别类似的对象， 而不必用于描述特定的顺序或先。

35、后次序。 应该理 解这样使用的数据在适当情况下可以互换， 以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在 这里图示或描述的那些以外的顺序实施。 此外， 术语 “包括” 和 “具有” 以及他们的任何变形， 意图在于覆盖不排他的包含， 例如， 包含了一系列步骤或单元的过程、 方法、 系统、 产品或设 备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元， 而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过 程、 方法、 产品或设备固有的其它步骤或单元。 0130 下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。 下面这几个具体的实施 例可以相互结合， 对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。 0131 图1是本发明一。

36、实施例中多无人机合作的空基无线信号覆盖部署方法的流程示意 图， 图2是本发明一实施例中无人机的覆盖场景示意图。 图3是本发明一实施例中无人机的 部署示意图。 0132 本发明实施例提供的多无人机合作的空基无线信号覆盖部署方法可应用于对无 人机进行部署的设备， 例如中心控制设备， 也可以是能够与无人机进行通信的任意设备， 还 可以是其中的无人机。 0133 其中的无人机， 可理解为能够直接或间接受控的不载人飞行器。 0134 其中的部署， 可理解为包括对无人机的位置进行部署， 进一步方案中， 还可包括对 无人机的工作方式进行部署的内容。 0135 请参考图1， 并结合图2与图3， 本发明实施例提。

37、供的多无人机合作的空基无线信号 覆盖部署方法， 包括： 0136 S11： 确定N个无人机的实际位置； 0137 S12： 根据所述N个无人机的实际位置， 确定所述N个无人机所有候选位置； 说明书 6/14 页 12 CN 111683379 A 12 0138 S13： 在所述N个无人机的候选位置的部分或全部组合中， 根据各种组合下无人机 的覆盖效用信息， 确定目标组合； 0139 其中， 所述目标组合中记载了所述N个无人机中每个无人机的目标位置， 所述覆盖 效用信息与对应无人机处于相应位置时所覆盖的任务量， 以及满足其所覆盖的任务量所需 消耗的传输开销相关联； 0140 S14： 根据所述。

38、N个无人机各自的目标位置， 部署所述N个无人机。 0141 针对于其中的覆盖效用信息， 因与覆盖的任务量， 以及传输开销相关联， 其可在一 定程度上表征出所覆盖的任务量与传输开销的实际情况， 进而， 任意可在一定程度上表征 出这两部分内容的信息， 不论其是单个数值还是多个数值的组合， 均不脱离本发明实施例 的范围。 0142 其中的任务量， 可理解为地面需与该无人机通信或可以与该无人机通信的地面用 户的数量， 具体可利用该数量来表征， 也可利用与该数量相关的其他数值来表征。 传输开销 是随任务量的增加而增加的。 0143 基于以上方案， 本发明实施例部署时能够充分考虑实际可能的任务量与传输开 。

39、销， 准确描述了空地状态变化对无人机效用的影响。 0144 同时， 任务量的多少实际表征了地面用户的需求量， 其也可在一定程度上表征出 任务收益， 例如： 实际执行的任务量越多， 任务收益越高， 进而， 以表征任务量与传输开销的 覆盖效用信息为依据， 还可有利于更好地兼顾任务收益与传输开销。 0145 其中的候选位置， 可理解为基于无人机的飞行能力(或结合具体的飞行环境)所确 定的无人机可能飞行到达的位置。 0146 一种实施方式中， 覆盖效用信息可以利用其所覆盖的任务量与表征传输开销的参 数或参数的组合所组成的数组来表征。 0147 另一实施方式中， 也可采用单个数值来表征， 具体的， 单个。

40、数值的覆盖效用信息可 以是根据具体的公式来确定。 进而， 可结合更多的因素来确定该覆盖效用信息。 0148 由于无人机的工作特点， 受到视距传输条件、 信道衰落、 路径损耗等因素影响， 每 架无人机并不能百分百地成功覆盖每个用户， 会有一定的覆盖成功概率。 但是， 通过相互之 间的合作覆盖， 能够提高任务目标的被覆盖概率， 从而提高对整个任务区域的覆盖效果。 单 架无人机只要改变自身位置状态， 就会改变对任务区域的覆盖成功概率， 从而改变其覆盖 收益。 同时考虑无人机所携带的能量有限， 执行任务所需的传输开销不容忽视。 因此， 无人 机的效用是由其覆盖收益和传输开销共同决定的。 在一些现有技术。

41、中， 关于无人机覆盖问 题并没有考虑多无人机协同覆盖场景， 因为要描述局部变动会影响整体性能这样的合作关 系很难。 此外， 部分现有技术中， 也未能充分到考虑无人机的传输开销、 天线增益、 空-地链 路特性等实际物理因素。 0149 以下实施方式可有效解决以上情况。 0150 请参考图2， 针对于所需使用的公式， 可先定义无人机群中的所有无人机组成的集 合为对于任意无人机其中， n为正整数且表示无人机的编号。 将无人机覆盖最 大化问题构建为合作覆盖博弈模型， 设置为无人机n的侦测范围， Ln为与无人机n侦查范 围有重叠的邻居无人机集合， 即 说明书 7/14 页 13 CN 111683379。

42、 A 13 0151 其中的公式具体为公式一： 0152 0153 进一步的， 其可以为： 0154 0155 其中： 0156 ln表示了无人机n的三维位置(xn， yn， hn)； 0157 j表示了第j个地面用户； 0158 j为地面用户j的任务量； j值越大， 代表地面用户需求量越高， 传输开销越大； 0159 为预设的表示任务收益和传输开销的重要性的参数； 0160 qj(ln)表示了无人机n在位置是ln时对地面用户j的覆盖成功的概率， 具体的， n L1n； 对应的， qj(lk)表示了无人机k在位置是ln时对地面用户j的覆盖成功的概率， 具体的， k L1n； 0161 0162。

43、表示了无人机n选择期望位置后的新邻居无人机集合。 0163 具体实施过程中， 其中的qj(ln)是通过以下公式确定的： 0164 0165 其中： 0166 PLos， n为无人机n的视距链路概率； 0167PLos， n表示为： 0168 C和D是取决于环境的常量； 0169为地面任务的区域(即图2所示的任务区域)与无人机n之间的仰角； 0170 PNLos， n为无人机n的非视距链路概率； 0171 PNLos， n表示为： PNLos， n1-PLos， n； 0172 pmin是无人机n一次成功探测所需要的最小传输功率； 0173 LdB10n0log(4 fcdn， i/c)且LdB。

44、表示无人机n的空对地通信传输的路径损耗； 0174 n0为路径损耗系数； 0175 fc为无人机n的工作载频； 0176 dn， j为无人机n和地面用户j对应的任务区域点的直线距离； 0177 c为电磁波传输速率； 0178 pn为无人机n的传输功率； 0179 G为无人机n的天线增益； 当无人机n的通信信号在天线波束宽度 内时， 天线增益 由主瓣增益G29000/ 2决定， 当无人机n的通信超过天线的波束宽度时， 天线增益由旁瓣 增益决定， N0代表无人机天线数量 说明书 8/14 页 14 CN 111683379 A 14 0180 ( Los， Los)表示视距链路LOS下阴影衰落的均。

45、值与方差； 0181 ( NLos，NLos)表示非视距链路NLOS下阴影衰落的均值与方差； 0182 Q(.)表示标准正态分布的右尾函数。 0183 进而， 可将无人机覆盖收益与开销折中问题转化为优化无人机n的位置策略(xn， yn， hn)， 通过约束传输开销， 从而寻找覆盖效用最大解。 0184 在一种实现过程中， 可根据所得到无人机的效用以及预期位置下的效用值， 利用 对数线性学习算法更新此时的位置， 直到算法收敛。 以下将结合图4和图5所示的步骤对该 实现过程进行举例。 0185 图4是本发明一实施例中步骤S13的流程示意图； 图5是本发明一实施例中步骤 S135的流程示意图。 01。

46、86 请参考图4与图5， 请参考图4， 步骤S13可以包括： 0187 S131： 随机在所述N个无人机中选择一个当前无人机； 0188 S132： 在所述当前无人机的所有候选位置中， 随机选择一个当前预期位置； 0189 S133： 计算第一覆盖效用信息； 0190 其中的第一覆盖效用信息为所述当前无人机当前位置状态的覆盖效用信息， 其中 的位置状态表征了对应的无人机当前被确定的位置， 每个无人机初始的位置状态所表征的 位置为其实际位置； 0191 S134： 计算第二覆盖效用信息； 0192 其中的第二覆盖效用信息为所述当前无人机到达所述当前预期位置， 且所述N个 无人机中除所述当前无人机。

47、之外的其余无人机的位置均不变的情况下， 所述当前无人机的 覆盖效用信息； 0193 S135： 根据所述第一覆盖效用信息与所述第二覆盖效用信息， 更新所述当前无人 机的位置状态； 0194 其中的更新， 可例如包括更新为保持不变， 也可以更新为发生变化。 0195 进而， 可多次重复以上过程， 即多次重复以上步骤S131至步骤S135， 以在每次重复 后更新一次所述N个无人机的位置状态； 并在多次迭代更新后， 确定所述N个无人机最终的 位置状态所表征的位置为所述目标位置。 0196 一种举例中， 步骤S135之后， 可以包括： 0197 S136： 是否结束迭代更新； 0198 若步骤S136。

48、的判断结果为是， 则可实施步骤S137： 确定所述N个无人机最终的位置 状态所表征的位置为所述目标位置， 反之， 则可返回至步骤S131， 继续下次迭代更新。 0199 其中步骤S136的判断可根据算法是否收敛来判断， 例如是否达到最大迭代次数， 再例如迭代后得到的相关数值是否收敛至所需的目标数值， 例如可通过表征全局覆盖效用 信息的数值作为该相关数值。 0200在步骤S131中， 具体可在每次迭代时从无人机集合中随机选择一个无人机n， 将 其载波传输功率pn调整到最大。 0201 在步骤S132中， 具体可从无人机n的可选位置集S1n中随机选一个位置策略ln， 更新 此时的无人机位置状态(x。

49、n， yn， hn)， 其他无人机位置状态不变。 0202 在步骤S132与步骤S133中， 具体可根据前文所提及的公式一计算所选无人机当前 说明书 9/14 页 15 CN 111683379 A 15 位置下的效用u1n(ln(i)， l-n(i)和预期位置下的效用 0203 0204 具体实施过程中， 步骤S135， 可包括： 0205 若根据所述第一覆盖效用信息与所述第二覆盖效用信息确定当前的更新策略为 第一更新策略， 则： 确定所述当前无人机的位置状态保持不变； 0206 若根据所述第一覆盖效用信息与所述第二覆盖效用信息确定当前的更新策略为 第二更新策略， 则： 确定所述当前无人机的。

50、位置状态所表征的位置变化为所述当前预期状 态。 0207 请参考图5， 步骤S135的过程具体可例如： 0208 S1351： 根据所述第一覆盖效用信息与所述第二覆盖效用信息确定当前的更新策 略； 0209 S1352： 当前的更新策略是否为第一更新策略； 0210 若步骤S1352的判断结果为是， 则可实施步骤S1353： 确定所述当前无人机的位置 状态保持不变； 0211 若步骤S1353的判断结果为否， 则可实施步骤S1354： 当前的更新策略是否为第二 更新策略； 0212 若步骤S1354的判断结果为是， 则可实施步骤S1355： 确定所述当前无人机的位置 状态所表征的位置变化为所述。