[发明专利]一种基于离散平均场博弈的多无人机空对地无线通信方法

摘要

本发明公开了一种基于离散平均场博弈的多无人机空对地无线通信方法，对于无人机作为空中移动基站的多无人机下行通信系统，建立离散时间平均场博弈模型，基于群体状态平均来描述与其他成员相互作用的动态方程，通过不断迭代更新得到功率和速度的联合最优控制，解决了现有技术中通信链路成功率和能量效率低的问题。

主权项

1.一种基于离散平均场博弈的多无人机空对地无线通信方法，其特征在于，对于无人机作为空中移动基站的多无人机下行通信系统，建立离散时间平均场博弈模型，基于群体状态平均来描述与其他成员相互作用的动态方程，通过不断迭代更新得到功率和速度的联合最优控制；按照以下步骤实施：步骤一、构建系统模型：系统模型为无人机基站集，用表示，该N个无人机基站同时共享同一个信道进行下行数据传输；步骤二、建立成本函数：以无人机基站的可用能量以及无人机基站及其服务用户之间的距离为状态空间，以无人机发射功率和竖直方向上的速度为动作空间，根据通信链路传输速率阈值以及无人机能耗构造出相应的成本函数，制定出一个使长期平均成本函数最小的优化问题；步骤三、优化控制的平均场近似：对于能量状态和距离状态分别找到一个确定性函数近似群体状态平均，根据algebraic Riccati代数黎卡提方程求出相应的最优控制，根据权重比，求得最优的联合功率和速率控制，使得长期成本函数取得最小值。