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STL规范与URLLC约束下蜂窝连接无人机切换感知轨迹规划

系统与控制 2026-07-04 v1
作者: Yuqi Ping , Tianhao Liang , Bofeng Zheng , Bingyan Xie , Tingting Zhang
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摘要

本文研究了在超可靠低延迟通信(URLLC)约束下,执行任务中心任务的蜂窝连接无人机的切换感知轨迹规划。信号时序逻辑(STL)提供了一个形式化规范层,用于将任务语义转化为有界时间轨迹要求,而有限块长度URLLC可行性则刻画了与服务基站(BS)的可靠指挥控制(C2)链路。我们制定了一个联合规划问题,优化无人机轨迹、STL任务满意度、服务基站关联和切换行为。为了解决这个混合离散连续问题,我们采用并整合了基于逻辑网络流(LNF)的STL重构与Bézier参数化运动、盘形URLLC服务区域和二元关联变量,使得生成的混合整数二次约束公式可以通过标准的分支定界求解器求解。在STL任务库上的数值模拟表明,所提出的规划器可以在相同的蜂窝地图下执行不同的任务规范,同时保持URLLC可行性。结果进一步揭示了任务时序、切换感知关联和有限块长度严格性如何共同影响轨迹形状、服务余量和计算复杂度。

关键词

轨迹规划 蜂窝连接无人机 信号时序逻辑 URLLC 切换感知 混合整数规划

引用

@article{arxiv.2607.03781,
  title  = {Handover-Aware Trajectory Planning for Cellular-Connected UAVs under STL Specifications and URLLC Constraints},
  author = {Yuqi Ping and Tianhao Liang and Bofeng Zheng and Bingyan Xie and Tingting Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2607.03781},
  year   = {2026}
}