利用时空同步技术实现 mmWave/THz UAV 间超高速位置检测
系统与控制
2026-05-26 v1 系统与控制
摘要
在 UAV 间通信中，空中 UAV 需要检测超高速毫米波 (mmWave) 和太赫兹 (THz) 覆盖区域的位置和方向，称为超频点 (ultra-spots)。这种预测能力允许 UAV 最优地调整其飞行路径、高度和速度，从而最大化利用超频点服务。本文提出一种采用多个无线双向干涉仪设备 (multi-Wi-Wi) 的时空同步技术，用于在 UAV 操作期间检测 mmWave/THz 超频点的位置。本文提出一种算法，通过考虑 UAV 飞行路线和超频点方向，并通过 920 MHz 无线通信链路在 UAV 网络中共享位置和姿态信息来估计附近超频点的可能性。首次针对优化 UAV 飞行路线以最大化超频点利用率提出此问题。为解决 Wi-Wi 固有的挑战问题，如相位数据不可靠、RSSI 衰减或因 UAV 本体遮挡导致的数据包丢失，本研究提出使用多个配备不同位置天线的 Wi-Wi 设备（布置在 UAV 机臂周围），以利用空间多样性效应。通过来自真实世界 UAV 间通信测试的实验数据确认了所提方法的有效性。实验测得超频点位置估计误差为 37.16 cm，对应从飞行中的 UAV 预测超频点进入的时延误差为 186 ms，表明其在 mmWave 通信中有效解决了超频点检测挑战。
引用
@article{arxiv.2605.25321,
title = {Leveraging Space-Time Synchronization for Ultra-Spot Detection in mmWave/THz UAV-to-UAV Communications},
author = {Phuc Duc Nguyen and Ryosuke Isogai and Keitarou Kondou and Satoshi Yasuda and Nobuyasu Shiga and Yozo Shoji},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.25321},
year = {2026}
}
备注
Print ISSN: 0018-9545 Online ISSN: 1939-9359 Digital Object Identifier: 10.1109/TVT.2026.3696263