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专利号: 2022115349768
申请人: 南通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2025-12-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种具有滚转角限制的全双工固定翼无人机中继系统的优化方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:步骤1:在式(24b)给出的飞行半径范围内,利用一维搜素算法求解问题(24a),得到无人机飞行半径r2;

其中,Q为源节点S发送给目的节点D的数据量,r为无人机以匀速v作圆周飞行运动的半径,为无人机飞行过程中的滚转角限制,小于等于45°,Vmin为无人机最小飞行速度,e表示自然常数,σ2表示高斯白噪声的方差,是固定翼无人机以匀速v、半径r作圆形轨迹飞行的功耗,其中g表示重力加速度,c1=ηCD0B/2,c2=2W2/[(πe0AR)ηB],其中,η表示空气密度,CD0表示零升力阻力系数,B表示机翼面积,e0是翼展效率,W表示无人机整体的重量,AR表示无人机翼的纵横比,其中PTX是S和R的发射功率,和分别是S到R和R到D在t时刻的平均信道增益;

步骤2:将r2作为r代入式(23)求得tanφ;

其中,φ为无人机飞行的实际滚转角,要求成立;

步骤3:若成立,则计算此时对应的飞行速度否则跳转到步骤6;

步骤4:若成立,则最优飞行半径r*=r2,最优飞行速度v*可由式(25)计算得出,然后跳转到步骤9;

其中,Vmax为无人机的最大飞行速度;

步骤5:若则最优飞行速度v*=Vmin,最优飞行半径r*可由式(26)计算得到,然后跳转到步骤9;

步骤5:若成立,则最优飞行速度v*=Vmax,最优飞行半径r*可由式(27)计算得到,然后跳转到步骤9;

步骤6:若则在式(28b)给出的飞行半径范围内,利用一维搜素算法解问题(28a),得到无人机飞行半径r3;

步骤7:若成立,则最优飞行半径r*=r3,最优飞行速度v*可由式(29)计算得出,然后跳转到步骤9;

步骤8:若成立,则最优飞行速度为v*=Vmax,最优飞行半径r*可由式(30)计算得到;

步骤9:将最优飞行半径r*作为r代入式(21)计算出最优飞行时间T*;

其中T为无人机完成Q数据量转发的时间。