面向能源感知约束的 HAPs-SAR 系统轨迹与资源的联合优化
系统与控制
2025-07-01 v1 系统与控制
摘要
本文研究了高空平台站合成孔径雷达（HAPs-SAR）系统中轨迹规划与资源分配的联合优化问题。为支持实时感知并节省HAPs有限的能源预算，本文提出的框架假设所获取的雷达数据实时传输至地面基站进行雷达图像重建。构建了动态轨迹模型，并全面分析了雷达感知、数据传输及循环飞行的功耗。此外，考虑了太阳能采集以提升系统可持续性。构建能源感知的混合整数非线性规划（MINLP）问题，以最大化雷达波束覆盖范围同时满足操作约束。为解决这一具有挑战性的问题，本文提出一种亚optimal的递推凸近（SCA）框架，集成迭代优化与有限搜索。仿真结果验证了所提算法的收敛性，并展示了其在平衡雷达性能、通信可靠性与能源效率方面的有效性。最终的9目标格子场景SAR成像仿真进一步确认了所提方案的实际可行性。
引用
@article{arxiv.2506.23248,
title = {Joint Trajectory and Resource Optimization for HAPs-SAR Systems with Energy-Aware Constraints},
author = {Bang Huang and Kihong Park and Xiaowei Pang and Mohamed-Slim Alouini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.23248},
year = {2025}
}