[发明专利]一种无人机自组织通信网络时空演化部署方法、装置、设备及介质

权利要求书

1.一种无人机自组织通信网络时空演化部署方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、建立多个应急无人机与多个地面通信节点间的通信关系；

步骤S2、初始化群体，根据多个应急无人机与多个地面通信节点间的通信关系进行染色体编码；

步骤S3、对每架应急无人机对应的多个地面通信节点求解最小外接圆且将圆心作为该应急无人机的位置；

步骤S4、建立染色体评价模型，根据所有应急无人机的位置确定通信覆盖任务均衡度、应急紧迫度和抗衰减能力并进行个体适应度评价，启动染色体选择，保存最优个体，淘汰不满足适应度的个体；

步骤S5、启动染色体杂交、变异，随机生成新个体补充种群数量至原水平；

步骤S6、若达到最大繁衍代数，则输出最优应急无人机通信覆盖方案，否则重新进行染色体适应度评价；

步骤S7、若地面通信节点状态发生变化，改变多个应急无人机与多个地面通信节点间的通信关系，跳转步骤S3-S6，输出最优应急无人机通信覆盖方案。

2.根据权利要求1所述的无人机自组织通信网络时空演化部署方法，其特征在于：

在步骤S1中，通过构建应急无人机通信覆盖时空部署矩阵建立多个应急无人机与多个地面通信节点间的通信关系，其中，y_pq＝1表示应急无人机q与第p个地面通信节点之间能够通信，y_pq＝0表示应急无人机q与第p个地面通信节点之间不能够通信。

3.根据权利要求1所述的无人机自组织通信网络时空演化部署方法，其特征在于：

在步骤S2中，染色体采用两级递阶染色体结构，分为控制基因与参数基因，假设受灾地区共有W架应急无人机与R个地面通信节点，设定参数基因个数为W，控制基因个数为R。

4.根据权利要求1所述的无人机自组织通信网络时空演化部署方法，其特征在于：

在步骤S3中，提取每架应急无人机对应的地面通信节点，对地面通信节点进行排列组合，分别以每次组合的三个地面通信节点坐标进行外接圆计算，求解出覆盖点集的最小外接圆。

5.根据权利要求3所述的无人机自组织通信网络时空演化部署方法，其特征在于：

染色体适应度Fit由如下公式计算：

其中，Ω为通信覆盖任务均衡度，用来评价通信覆盖任务的分配均衡性；γ为应急紧迫度，用来考察处于紧迫性越强的地区是否越优先考虑通信覆盖和通信质量；为抗衰减能力，用来衡量通信链路抗信号衰减程度大小；Ω_min，γ_min，分别是特殊设计的衡量通信覆盖任务均衡度，紧迫度自适应能力，抗衰减能力的阈值，ω₁，ω₂，ω₃均为权重，0≤ω₁，ω₂，ω₃≤1，且ω₁+ω₂+ω₃＝1。