面向通信辅助InSAR感知的无人机编队优化
信号处理
2023-11-14 v1
摘要
干涉合成孔径雷达（InSAR）是一种日益重要的遥感技术，可实现三维（3D）感知应用，如生成高精度数字高程模型（DEMs）。本文中，我们研究由一个地面数据回传的两架无人机（UAVs）组成的系统之联合编队与通信资源分配优化，以执行InSAR感知并将所获取数据传输至地面。为此，我们采用干涉相干性（即两幅配准的无人机雷达图像间的局部相关性）和模糊高度（HoA）作为感知性能指标，二者共同衡量InSAR系统估计地面物体高度的精度。此外，推导了所考虑InSAR感知系统覆盖范围的解析表达式。我们的目标是在满足所有相关InSAR特定感知与通信性能指标的同时最大化InSAR覆盖范围。为处理所构造优化问题的非凸性，我们采用交替优化（AO）技术结合连续凸近似（SCA）。仿真结果表明，所得资源分配算法在InSAR覆盖范围上优于两种基准方案，同时满足所有感知与实时通信要求。此外，我们强调了高效通信资源分配对促进实时感知的重要性，并揭示了InSAR高度估计精度与覆盖范围之间的权衡。
引用
@article{arxiv.2311.06959,
title = {UAV Formation Optimization for Communication-assisted InSAR Sensing},
author = {Mohamed-Amine Lahmeri and Victor Mustieles-Pérez and Martin Vossiek and Gerhard Krieger and Robert Schober},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.06959},
year = {2023}
}