面向网络化操作的通信与能量感知多无人机覆盖路径规划

本文提出了一种通信与能量感知的多无人机覆盖路径规划(mCPP)方法,适用于需要无人机间持续通信的场景,例如协同搜索救援和监视任务。与现有专注于能量、时间或覆盖效率的mCPP解决方案不同,所提方法生成的覆盖路径能够最小化能量与无人机间连接半径的特定组合。该算法的关键特性包括一个简化且经过验证的能量消耗模型、一个高效的连接半径估计器,以及一个优化框架,使我们能够在包含不规则和障碍物的区域上搜索最优路径。通过在多个包含和不包含禁飞区的测试区域上进行仿真,验证了所提算法的有效性和实用性。在三无人机系统上的真实世界实验表明,估计的通信范围需求与实际需求之间的匹配度高达99%。