具有移动性的无人机网络的容量与时延
机器人学
2023-11-28 v1
摘要
无人机（UAV）被广泛用于环境监测、搜索救援等。然而，无人机的移动性与短飞行时长给无人机组网带来挑战。本文研究由n架无人机作为空中传感器组成的无人机网络。无人机通常飞行时长较短，需频繁从控制站获取能量补充。因此返航无人机以存储-携带-转发（SCF）模式沿返航路径将沿途无人机的数据带回控制站。我们发现了无人机与控制站间距离的一个临界范围。在该临界范围内，SCF模式的每节点容量比多跳模式高O(n/log n)倍。而在临界范围外，SCF模式的每节点容量随无人机与控制站间距离增大而下降。为消除该临界范围，提出一种移动性控制方案，使SCF模式的容量缩放律对所有无人机相同，从而改善无人机网络的容量性能。此外，推导了SCF模式的时延，并分析了整个区域大小、无人机速度、无人机数量及无人机飞行时长对SCF模式时延的影响。本文揭示无人机的移动性与短飞行时长对无人机网络性能具有有益影响，或可推动无人机网络SCF方案的研究。
引用
@article{arxiv.2311.15017,
title = {Capacity and Delay of Unmanned Aerial Vehicle Networks with Mobility},
author = {Zhiqing Wei and Zhiyong Feng and Haibo Zhou and Li Wang and Huici Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.15017},
year = {2023}
}
备注
14 pages, 10 figures, IEEE Internet of Things Journal