由移动寄生单元实现的方向性通信

在诸如超级城市等复杂环境中的移动通信是一个具有挑战性的问题，限制了自主智能体在支援行动中的部署能力。基于近期在利用微型天线实现智能体间持续连接的低频组网进展，我们考虑设计并协同操控一种分布式机器人天线阵列，以提供方向性通信，从而实现增强的网络连接、干扰抑制与协同控制。在 Yagi-Uda 型阵列设计中采用寄生单元，避免了智能体间同步与高精度位置控制的需求。我们利用基于物理的仿真，研究配备激励天线单元的移动通信智能体与一组具有寄生单元、可自适应配置以增强特定方向辐射的支撑节点组成系统的可行性。我们考虑了移动节点位姿不确定性（包括单元位置与角朝向）以及地面散射效应。我们基于混合全波传播仿真与遗传算法优化，针对不同类型地面电磁特性采取了最优设计方法。我们还展示了由一个移动节点与两个静态单元构成的实验。结果表明，所实现的方向性低频通信对机器人位姿误差具有鲁棒性。