[发明专利]无人机协同中继网络的构建方法、存储介质和电子设备

权利要求书

1.一种无人机协同中继网络的构建方法，其特征在于，该方法包括：

S1、基于无人机最大通信距离对目标区域进行离散化处理，并剔除不可行区域内的离散点后得到可行布置点集合；

S2、基于可行布置点集合的通信链接关系构建无向图；并基于所述无向图得到从源节点到目标节点的最短路径集合；每个所述最短路径中包括若干个备选布置点；

S3、计算所有可用无人机从初始位置到任意最短路径中的任一备选布置点的飞行时间，并按照升序排列得到飞行时间集合；

S4、删除飞行时间集合中的前L-1个元素得到待搜索集合；且L表示任意最短路径中备选布置点的数量；

S5、根据当前待搜索集合中的首个元素，构建中继网络构建方案生成模型，并利用求解器求解所述中继网络构建方案生成模型；

S6、若求解后存在可行解，则保存当前最短路径对应的无人机选择方案和无人机最大飞行时间，再执行S7；若求解后不存在可行解，则删除当前待搜索集合中的首个元素，再返回S5；

S7、选择其他的最短路径，并返回S3，直至遍历完所有最短路径，则将所有最短路径中最小的无人机最大飞行时间对应的无人机选择方案作为中继网络构建方案。

2.如权利要求1所述的一种无人机协同中继网络的构建方法，其特征在于，所述不可行区域包括：地形障碍覆盖区域和敌方防空威胁覆盖区域；

所述可行布置点集合中相邻的两个可行布置点之间的欧式距离不大于无人机的最大通信距离。

3.如权利要求1所述的一种无人机协同中继网络的构建方法，其特征在于，所述可行布置点集合的通信链接关系为：

其中，

表示可行布置点集合X中可行布置点数目；

=1时，表示可行布置点x_i和x_j之间存在视线路径且距离小于等于无人机最大通信距离d_max；否则，=0；

x₀表示源节点s；

表示目标节点t；

且所述无向图中：

；

；

。

4.如权利要求1所述的一种无人机协同中继网络的构建方法，其特征在于，所述根据当前待搜索集合中的首个元素，构建中继网络构建方案生成模型，包括：

以使所有被部署的中继无人机到达布置点的飞行时长加和最小为目标的目标函数：

以及考虑了中继网络构建时间最短的约束条件：

其中，h表示当前待搜索集合中的首个元素的值；

M表示可用无人机的数量；

表示第m架无人机到达第l个备选布置点所需要的飞行时间；

=1表示第l个备选布置点被第m架无人机布置；否则，=0。

5.如权利要求1所述的一种无人机协同中继网络的构建方法，其特征在于，若可用无人机从初始位置到备选布置点间存在视线路径，则利用欧式距离和无人机的飞行速度计算得到飞行时间；

若可用无人机从初始位置到备选布置点间不存在视线路径，则通过Dijkstra算法计算可用无人机初始位置到备选布置点间的最短到达时间作为飞行时间。

6.如权利要求4所述的一种无人机协同中继网络的构建方法，其特征在于，所述求解器采用CPLEX数学规划求解器。