无人机辅助数据收集的时效最优轨迹规划
信息论
2018-04-26 v1 math.IT
摘要
无人机(UAV)辅助数据收集在许多实际场景中是一项新颖且有前景的应用。本文研究了支持UAV的无线传感器网络中的时效最优轨迹规划问题,其中派遣一架UAV从地面传感器节点(SNs)收集数据。从每个SN收集的信息年龄(AoI)由数据上传时间以及自UAV离开该SN以来经过的时间来刻画。我们试图设计两条时效最优轨迹,分别称为最大AoI最优轨迹和平均AoI最优轨迹。最大AoI最优轨迹规划旨在最小化各SN中“最旧”感知信息的年龄。平均AoI最优轨迹规划旨在最小化所有SN的平均AoI。接着,我们表明每条时效最优飞行轨迹对应于无线传感器网络中的一条最短哈密顿路径,其中任意两个SN之间的距离表示互访时间间隔的大小。采用动态规划(DP)方法和遗传算法(GA)来寻找这两种不同的时效最优轨迹。仿真结果验证了所提方法的有效性,并展示了UAV的轨迹如何受这两种AoI度量影响。
引用
@article{arxiv.1804.09356,
title = {Age-Optimal Trajectory Planning for UAV-Assisted Data Collection},
author = {Juan Liu and Xijun Wang and Bo Bai and Huaiyu Dai},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.09356},
year = {2018}
}
备注
IEEE Infocom 2018 - 1st Workshop on Age of Information