联合无人机轨迹规划与低轨卫星选择用于空间-空中-地面集成网络中的数据卸载
社会与信息网络
2025-06-19 v2
摘要
随着低轨（LEO）卫星和无人机（UAV）的发展，空间-空中-地面集成网络（SAGIN）成为下一代网络的主要趋势。然而，由于异构通信的不稳定性和 SAGIN 的时间变化特性，满足远程物联网对数据采集和卸载的需求具有挑战性。本文研究了 SAGIN 中的两阶段分层数据上行模型。具体而言，UAV 优化轨迹以实现对物联网设备的高效数据采集，然后它们将数据传输至具有计算能力的 LEO 卫星进行进一步处理。该问题被构建为最小化物联网设备、UAV 和 LEO 卫星的总能耗。由于问题呈混合整数非线性规划形式且难以直接求解，我们将其分解为两个阶段。在物联网-UAV 阶段，我们设计了联合优化物联网配对、功率分配和 UAV 轨迹的算法。考虑到 LEO 卫星的高动态特性，在 UAV-LEO 阶段提出了一种结合卫星工具包的实时 LEO 卫星选择机制。最后，仿真结果表明所提出算法的有效性，与基准算法相比能耗降低约 10%。
引用
@article{arxiv.2506.12750,
title = {Joint UAV Trajectory Planning and LEO Satellite Selection for Data Offloading in Space-Air-Ground Integrated Networks},
author = {Boran Wang and Ziye Jia and Can Cui and Qihui Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.12750},
year = {2025}
}