蜂窝连接无人机群的无线通信与控制
信号处理
2019-06-12 v1
摘要
通过蜂窝基站（BSs）的无线连接，无人机（UAVs）群可提供从货物递送到监视的众多服务。特别地，群中的无人机可利用无线通信从周围无人机收集如速度与航向角等信息，以协调其操作并维持目标速度与无人机间距离。然而，由于无线信道的不确定性，无人机间的无线通信将经历传输延迟，这可能削弱群体稳定系统运行的能力。本文研究由三架呈三角形编队的蜂窝连接无人机组成的群体中的联合通信与控制问题。具体而言，提出一种新方法，在联合考虑无线网络延迟与控制系统稳定性的同时优化群体运行。基于该方法，确定了防止群体失稳所需的最大允许延迟。此外，利用随机几何，将无线网络的可靠性推导为满足控制系统稳定性要求的概率。仿真结果验证了所提联合策略的有效性，并有助于获得关于如何形成稳定无人机群的深刻设计指导。
引用
@article{arxiv.1812.00743,
title = {Wireless Communications and Control for Swarms of Cellular-Connected UAVs},
author = {Tengchan Zeng and Mohammad Mozaffari and Omid Semiari and Walid Saad and Mehdi Bennis and Merouane Debbah},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.00743},
year = {2019}
}