面向节能卫星-无人机网络的感知、通信与控制协同设计
系统与控制
2024-06-04 v1 系统与控制
摘要
传统的地面通信基础设施通常无法从偏远地区的物联网设备收集及时信息。为应对这一挑战，我们研究了一种卫星-无人机集成的非地面网络（NTN），其中无人机通过无人机-卫星连接由远程控制中心控制。为了最大化无人机的能量效率（EE），我们优化了无人机轨迹、功率分配和状态感知策略，同时保证控制稳定性和通信可靠性。这一具有挑战性的问题通过一种高效算法解决，该算法结合了基于深度Q网络（DQN）的轨迹确定、功率分配的闭式解以及一维感知搜索。我们进行了数值模拟以验证我们方法的有效性。结果展示了收集数据大小的影响大于传输功率，并揭示了感知间隔、通信最大功率和控制性能之间的关系。本研究为偏远物联网中的高效数据收集提供了有前景的解决方案和宝贵见解。
引用
@article{arxiv.2406.01016,
title = {Sensing, Communication, and Control Co-design for Energy Efficient Satellite-UAV Networks},
author = {Tianhao. Liang and Huahao. Ding and Yuqi. Ping and Bin. Cao and Tingting. Zhang and Qinyu. Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.01016},
year = {2024}
}