关于修正现有考虑禁飞区的无人机轨迹设计数学方法中的错误
最优化与控制
2025-01-07 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
鉴于当前考虑禁飞区（NFZs）的无人机（UAV）轨迹设计的数学方法无法在整个连续轨迹上完美避开 NFZs，本研究引入了一个新的约束以确保完全避开 NFZs。此外，我们提供了数学证明，表明在所提约束下运行的 UAV 将永远不会违反 NFZs。在提出的 NFZ 约束下，我们的目标是在不违反 NFZs 的前提下，优化 UAV 的调度、发射功率、时隙长度与轨迹，以最大化地面节点间的最小吞吐量。为从此处公式化的非凸优化问题中找到最优 UAV 策略，我们使用了多种优化技术，具体为二次变换、连续凸近似与块坐标下降算法。仿真结果证实所提约束在任何场景下都防止了整个轨迹上 NFZs 被违反。此外，由于 NFZ 违反导致的零中断概率，所提方案显示出比使用传统 NFZ 约束的基线方案显著更高的吞吐量。
引用
@article{arxiv.2308.13001,
title = {On Correcting Errors in Existing Mathematical Approaches for UAV Trajectory Design Considering No-Fly-Zones},
author = {Kanghyun Heo and Gitae Park and Kisong Lee},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.13001},
year = {2025}
}
备注
6 pages, 6 figures