[发明专利]一种多无人机网络的缓存、通信与控制方法及其系统

权利要求书

1.一种多无人机网络的缓存、通信与控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1，进行初始化参数的设置；

S2，响应于完成初始化参数的设置，获取无人机的缓存放置结果；

S3，响应于获取无人机的缓存放置结果，获取内容调度结果；

S4，响应于输出最佳内容调度结果，获取内容调度结果；

S5，响应于完成带宽分配结果的获取，获取无人机轨迹优化结果；

S6，判断是否满足最佳输出条件；

若不满足最佳输出条件，则重复执行步骤S2-S5；

若满足最佳输出条件，则执行步骤S7；

S7：输出无人机的缓存放置结果、内容调度结果、内容调度结果以及无人机轨迹优化结果；

步骤S2获取无人机的缓存放置结果包括：

获取无人机m对内容f的偏好；

获取内容f对无人机m的偏好；

根据无人机m对内容f的偏好和内容f对无人机m的偏好初始化无人机的缓存放置；

无人机m对内容f的偏好是具体表示为：

其中a_imf[n]代表在时隙n，用户i从无人机m接收内容f共a_imf[n]Mbits，表示当用户i从无人机m分到的回传带宽是时用户i从无人机m分到的回传速率，表示用户i从无人机m分到的下行带宽是时用户i从无人机m分到的回传速率。

2.如权利要求1所述的多无人机网络的缓存、通信与控制方法，其特征在于，初始化参数具体包括无人机初始化轨迹、用户的下行带宽分配、无人机的缓存放置。

3.如权利要求1所述的多无人机网络的缓存、通信与控制方法，其特征在于，当用户i从无人机m分到的回传带宽是时用户i从无人机m分到的回传速率具体表示为：

其中P_B是地面基站的发射功率，β₀为参考信道功率增益，σ²是加性高斯白噪声功率谱密度，q_m[n]是无人机m的平面位置，h无人机的飞行恒定高度，s₀表示地面基站的二维坐标。

4.如权利要求1所述的多无人机网络的缓存、通信与控制方法，其特征在于，用户i从无人机m分到的下行带宽是时用户i从无人机m分到的回传速率具体表示为：

其中P_U是无人机的发射功率，s_i是地面用户i的平面位置，β₀为参考信道功率增益，σ²是加性高斯白噪声功率谱密度，q_m[n]是无人机第n个时隙的轨迹，即第n个时隙无人机m的平面位置，h无人机的飞行恒定高度。

5.如权利要求1所述的多无人机网络的缓存、通信与控制方法，其特征在于，内容f对无人机m的偏好为使

6.如权利要求1所述的多无人机网络的缓存、通信与控制方法，其特征在于，初始化无人机的缓存放置后，还包括，设置最大交换次数，无人机之间、无人机与内容库之间交换缓存内容的次数达到最大交换次数后，输出无人机的缓存放置结果。

7.如权利要求1所述的多无人机网络的缓存、通信与控制方法，其特征在于，在一次迭代完成后，更新任务完成时间T、无人机的缓存放置结果c_mf、内容调度结果a_imf[n]、回传带宽和上行带宽以及无人机轨迹q_m[n]；

若任务完成时间T的值收敛至指定精度，则终止迭代，输出无人机的缓存放置结果c_mf、内容调度结果a_imf[n]、回传带宽和上行带宽以及无人机轨迹q_m[n]。

8.一种多无人机网络的缓存、通信与控制系统，其特征在于，具体包括，信息初始化单元、缓存放置单元、内容调度单元、带宽分配单元、无人机轨迹优化单元、判断单元以及结果输出单元；

信息初始化单元，用于进行初始化参数的设置；

缓存放置单元，用于获取无人机的缓存放置结果；

内容调度单元，用于获取内容调度结果；

带宽分配单元，用于获取带宽分配结果；

无人机轨迹优化单元，用于获取无人机轨迹优化结果；

判断单元，用于判断是否满足最佳输出条件，若不满足最佳输出条件则再次迭代，获取无人机的缓存放置结果；

结果输出单元，用于若满足最佳输出条件则输出无人机的缓存放置结果、内容调度结果、内容调度结果以及无人机轨迹优化结果；

缓存放置单元获取无人机的缓存放置结果包括：

获取无人机m对内容f的偏好；

获取内容f对无人机m的偏好；

根据无人机m对内容f的偏好和内容f对无人机m的偏好初始化无人机的缓存放置；

无人机m对内容f的偏好是具体表示为：

其中a_imf[n]代表在时隙n，用户i从无人机m接收内容f共a_imf[n]Mbits，表示当用户i从无人机m分到的回传带宽是时用户i从无人机m分到的回传速率，表示用户i从无人机m分到的下行带宽是时用户i从无人机m分到的回传速率。