基于拉格朗日力学的无人机基站最优轨迹
最优化与控制
2018-12-21 v1 网络与互联网体系结构
摘要
本文研究无人机基站(BS)轨迹优化问题。我们考虑一张由待服务用户的业务强度表征的地图。无人机基站须在给定初始时刻从给定初始位置出发,在给定时长内到达最终位置,并在途中服务业务。问题旨在寻找使某一依赖于速度与服务业务量的代价最小的最优轨迹。我们利用拉格朗日力学框架建立该问题模型。当业务强度为二次型(单相)时,我们推导出最优轨迹的闭式公式。当业务强度为双相时,我们给出最优性的必要条件,并提出一种交替优化算法(Alternating Optimization Algorithm),其返回的轨迹满足这些条件。该算法以模型预测控制(MPC)在线算法初始化。数值结果表明,相较于MPC解,我们的轨迹有所改进。
引用
@article{arxiv.1812.08759,
title = {Optimal Trajectories of a UAV Base Station Using Lagrangian Mechanics},
author = {Marceau Coupechoux and Jérôme Darbon and Jean-Marc Kélif and Marc Sigelle},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.08759},
year = {2018}
}