面向异构持续空中服务的无人机充电调度优化
机器人学
2023-07-13 v1 信号处理
摘要
由于连接无人机并将其用作通信中继的先进方案得以部署，无人机在通信网络中的采用正成为现实。然而，由于需要召回并充电或替换耗尽能量的无人机，无人机的引入给网络设备动态管理带来了新的能量约束与调度挑战。本文中，我们在有限飞行时间与耗时的充电操作等现实假设下设计无人机充电方案。这些方案旨在最小化 devoted to 一组空中位置持续服务的机队规模，从而降低其成本。我们考虑同构无人机机队在均匀与异构服务拓扑下的情况。对于服务距充电站距离均匀的空中位置的无人机，我们设计了一种简单调度，命名为 HORR，并证明其可行且最优，即它使用最少可能数量的无人机来保证空中服务位置的覆盖。对于空中位置非均匀分布的情况，我们证明该问题变为 NP-hard，并设计了一种轻量充电调度方案 PHERR，它将 HORR 的操作扩展到异构情形，利用服务位置集合的划分。我们表明 PHERR 是近最优的，因为它逼近了我们通过总机队规模下界所确定的性能极限。
引用
@article{arxiv.2205.12656,
title = {Optimizing UAV Recharge Scheduling for Heterogeneous and Persistent Aerial Service},
author = {Edgar Arribas and Vicent Cholvi and Vincenzo Mancuso},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.12656},
year = {2023}
}