用于隐蔽无人机对无人机视频跟踪与监视的航迹、推进与推力功率联合优化
信号处理
2020-12-23 v1
摘要
由合法监视无人机（或监视器）对可疑无人机进行自主跟踪对公共安全和安保至关重要。由于典型的非凸推进与推力功率函数，在隐藏监视意图的同时优化监视器航迹并非易事。本文提出一种新颖框架，联合优化太阳能监视器的推进与推力功率及其三维航迹，该监视器执行基于视频的隐蔽无人机对无人机跟踪与监视。构建了一个多目标问题，以最小化监视器能耗并最大化距离保持与高度变化的加权和（用以度量监视器的伪装程度）。基于无人机推进、推力与悬停的实际功率模型以及收集到的太阳能功率模型，该问题为非凸且现有求解器难以处理。我们通过变量替换将推进功率凸化，并将太阳能功率线性化。借助连续凸近似，所得问题进而以收紧的约束进行转化，并由带外推的邻近差分凸算法在多项式时间内高效求解。所提方案亦可在线应用。大量仿真验证了该方案相较于部分或无伪装的基线方案的优越性。
引用
@article{arxiv.2012.11887,
title = {Joint Optimization of Trajectory, Propulsion and Thrust Powers for Covert UAV-on-UAV Video Tracking and Surveillance},
author = {Shuyan Hu and Wei Ni and Xin Wang and Abbas Jamalipour and Dean Ta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.11887},
year = {2020}
}
备注
IEEE Transactions on Information Forensics and Security, accepted, 21 Dec. 2020