利用目标位置分布图的无人机感知轨迹优化

本文研究了一种蜂窝连接无人机的轨迹优化问题，该无人机旨在感知目标位置，同时保持与地面基站的良好通信质量。与大多数现有工作假设目标位置已知不同，我们关注一个更具挑战性的场景：待感知目标的确切位置未知且随机，但其分布是先验已知的，并存储在一个新颖的目标位置分布图中。基于该地图，无人机成功感知目标的概率可以表示为无人机轨迹的函数。我们旨在优化无人机在两个预定位置之间的轨迹，以最大化其飞行过程中的整体感知概率，同时满足每个时刻的基站-无人机通信质量约束和最大任务完成时间约束。尽管该问题具有非凸性和NP-hard性，我们设计了三种具有多项式复杂性的高质量次优解决方案。数值结果表明，我们提出的设计优于各种基准方案。