[发明专利]无人机边缘感知计算与联合传输方法、装置、介质及设备

说明书

本申请实施例涉及无人机技术领域，具体而言，涉及一种调节蜂窝无人机感知与传输时间均衡的方法、装置、存储介质及设备。所述调节蜂窝无人机感知与传输时间均衡的方法包括：无人机根据最小化每个任务的AOI的期望值的迭代算法计算出执行每个任务所需的感知用时和传输用时；无人机根据上述迭代算法计算出在各个飞行速度v对应的感知用时和传输用时；无人机获取执行所有任务的总用时T、自身的总能量E、上述的各个飞行速度v所对应的感知用时和传输用时数据，根据背包问题算法算出对每个任务的排序，并确定总飞行轨迹。本方法对无人机的感知与传输用时均衡进行优化，并对无人机的多个任务的顺序进行设计，达到了最小化信息延迟的效果。

技术领域

本申请实施例涉及无人机技术领域，具体而言，涉及一种调节蜂窝无人机感知与传输时间均衡的方法、装置、存储介质及设备。

背景技术

无人机是一种功能强大的物联网感知设备，可以广泛应用于工业、农业、商业、军事等各个领域。

在执行一些信息感知任务时，在保证数据准确率的情况下，需要获得最新的信息数据，以保证的时效性。通常，采用一台无人机对多个任务进行反复的感知与传输，以更新感知数据。无人机在任务点附近进行数据感知，然后将数据通过蜂窝网络回传。为保证感知数据的正确性，无人机通常需要在距离感知目标较近的位置进行大数据量的感知；为保证传输的可靠性，无人机通常需要在距离基站较近的位置进行可靠数据传输。因此，在一定的时间里，无人机感知数据质量与传输质量存在一个均衡，以保证信息具有最优的时效性。

当前的蜂窝网络中，无人机对一个任务的感知与传输通常被认为是一个整体，给定一个感知与传输的任务，一般采用贪心算法来最优化某一项指标，如传输速率或传输延迟。这种方式无法得出在给定时间内，感知与传输用时的最优分配，无法保证有效感知数据的实时传输。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种调节蜂窝无人机感知与传输时间均衡的方法、装置、存储介质及设备。

本申请实施例第一方面提供一种调节蜂窝无人机感知与传输时间均衡的方法，应用于一个无人机执行多个任务，所述方法包括：

无人机根据最小化每个任务的AOI的期望值的迭代算法计算出执行每个任务所需的感知用时和传输用时；

无人机根据所述迭代算法计算出在各个飞行速度v下执行每个任务所需的感知用时和传输用时；

无人机获取执行所有任务的总用时T、自身的总能量E、上述的执行每个任务的各个飞行速度v以及各个飞行速度v所对应的感知用时和传输用时数据，根据最小化多个任务的AOI的背包问题算法算出对每个任务的排序，以及对应的感知用时和传输用时，并根据多个任务各自的排序确定总飞行轨迹。

可选的，所述无人机根据最小化任务的AOI的期望值的迭代算法计算出执行每个任务所需的感知用时和传输用时，包括：

在进行感知用时优化时，将传输用时的变量设为定值，得出一个感知用时值；

在进行传输用时优化时，将感知用时的变量设为定值，所述定值采用上一步骤得到的感知用时值，得到一个传输用时值；

将得到的感知用时值和传输用时值进行迭代，直至感知用时值和传输用时值收敛，以最大化平均每个时隙AOI的减少量；

将收敛时的感知用时值和传输用时值作为执行该任务所需的感知用时和传输用时。

可选的，所述根据最小化多个任务的AOI的背包问题算法算出对每个任务的排序，以及对应的感知用时和传输用时，并确定总飞行轨迹，包括：

定义u为在t时刻以速度v完成任务i的一个行动，并定义e为这一行动的能耗，g为这一行动的收益，定义U为所有行动的集合，定义G为平均每个时隙获得的最大收益，即每个时隙AOI的减少量的最大值；