【无人机】采用最基本的自由空间路损模型并且不考虑小尺度衰落(多径多普勒)固定翼无人机轨迹规划(Matlab代码实现)

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了【无人机】采用最基本的自由空间路损模型并且不考虑小尺度衰落(多径多普勒)固定翼无人机轨迹规划(Matlab代码实现)。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

💥💥💞💞欢迎来到本博客❤️❤️💥💥

🏆博主优势:🌞🌞🌞博客内容尽量做到思维缜密,逻辑清晰,为了方便读者。

⛳️座右铭:行百里者,半于九十。

📋📋📋本文目录如下:🎁🎁🎁

目录

💥1 概述

📚2 运行结果

2.1 文献结果:

 2.2 Matlab代码复现结果

🎉3 参考文献

🌈4 Matlab代码及文章详细讲解


💥1 概述

文献来源:

【无人机】采用最基本的自由空间路损模型并且不考虑小尺度衰落(多径多普勒)固定翼无人机轨迹规划(Matlab代码实现)

摘要:无人机无线通信(UA Vs)是未来通信系统的一个很有前途的技术。在本文中,假设UAV以固定高度水平飞行,通过优化无人机飞行轨迹来研究无人机与地面终端的节能通信,这是一种综合考虑通信吞吐量和无人机能耗的新设计范式。为此,我们首先推导了固定翼无人机推进能量消耗随飞行速度、方向和加速度变化的理论模型。

在此基础上,在忽略辐射和信号处理能量消耗的前提下,将无人机通信能量效率定义为有限时间范围内无人机推进能量消耗归一化后的总通信信息比特数。在无约束轨迹优化的情况下,我们证明了速率最大化和能量最小化设计都会导致能源效率消失,因此在一般情况下是能源效率低下的。接下来,我们引入了一个简单的圆形无人机轨迹,在此轨迹下,无人机的飞行半径和速度共同优化,以最大限度地提高能效。此外,提出了一种有效的设计,最大限度地提高无人机的能源效率与一般约束的轨迹,包括其初始/最终位置和速度,以及最小/最大速度和加速度。数值计算结果表明,与其他基准方案相比,所提方案可显著提高无人机通信的能效。

指标术语- UA V通信,能源效率,轨迹优化,顺序凸优化。

Abstract— Wireless communication with unmanned aerial vehicles (UA Vs) is a promising technology for future commu-nication systems. In this paper, assuming that the UA V flies
horizontally with a fixed altitude, we study energy-efficient UAV communication with a ground terminal via optimizing the UAV’s trajectory, a new design paradigm that jointly considers both the communication throughput and the UAV’s energy consumption. To this end, we first derive a theoretical model on the propulsion energy consumption of fixed-wing UAVs as a function of the UAV’s flying speed, direction, and acceleration. Based on the derived model and by ignoring the radiation and signal processing energy consumption, the energy efficiency of UAV communication is defined as the total information bits com-
municated normalized by the UAV propulsion energy consumed for a finite time horizon. For the case of unconstrained trajectory optimization, we show that both the rate-maximization and energy-minimization designs lead to vanishing energy efficiency and thus are energy-inefficient in general. Next, we introduce a simple circular UAV trajectory, under which the UAV’s flight radius and speed are jointly optimized to maximize the energy efficiency. Furthermore, an efficient design is proposed for maximizing the UAV’s energy efficiency with general constraints on the trajectory, including its initial/final locations and velocities,
as well as minimum/maximum speed and acceleration. Numerical results show that the proposed designs achieve significantly higher energy efficiency for UAV communication as compared with other benchmark schemes.
Index Terms— UA V communication, energy efficiency, trajec-tory optimization, sequential convex optimization.

📚2 运行结果

2.1 文献结果:

【无人机】采用最基本的自由空间路损模型并且不考虑小尺度衰落(多径多普勒)固定翼无人机轨迹规划(Matlab代码实现)

【无人机】采用最基本的自由空间路损模型并且不考虑小尺度衰落(多径多普勒)固定翼无人机轨迹规划(Matlab代码实现) 【无人机】采用最基本的自由空间路损模型并且不考虑小尺度衰落(多径多普勒)固定翼无人机轨迹规划(Matlab代码实现)

【无人机】采用最基本的自由空间路损模型并且不考虑小尺度衰落(多径多普勒)固定翼无人机轨迹规划(Matlab代码实现)

 2.2 Matlab代码复现结果

 【无人机】采用最基本的自由空间路损模型并且不考虑小尺度衰落(多径多普勒)固定翼无人机轨迹规划(Matlab代码实现)

 【无人机】采用最基本的自由空间路损模型并且不考虑小尺度衰落(多径多普勒)固定翼无人机轨迹规划(Matlab代码实现)

 【无人机】采用最基本的自由空间路损模型并且不考虑小尺度衰落(多径多普勒)固定翼无人机轨迹规划(Matlab代码实现)

部分代码:

%Main_Constrained_trajectory
%1.UAV 参数
H = 100; %m
c1 = 9.26*1e-4;
c2 = 2250;
q0 = [0,1000].';%初始位置
qF = [1000,0].';%结束位置
v_0F = (qF-q0)/norm(qF-q0,2); %%初始和结束的单位速度方向
v0 = 30*v_0F;   %初始速度 m/s
vF = v0;        %结束速度
Vmax = 100;     %最大速度
Vmin = 3;       %最小速度,保证在空中飞行
amax = 5;      %最大加速度 m/s^2
T = 400;        %观察周期
deltat = 0.2;   %离散采样间隔
g = 9.8;        %重力加速度
N = T/deltat;
%2.Communication 参数
B = 1e6;        %带宽 MHz
N0dBm = -170;    %噪声功率谱dBm/Hz
N0 = 10^(N0dBm/10);
sigma2 = N0*B;  %噪声功率
PdBm = 10;      %无人机发射功率(固定)
P = 10^(PdBm/10);
beta0dB = -50;  %1m参考距离对应路损 

🎉3 参考文献

部分理论来源于网络,如有侵权请联系删除。

[1]J. Yang, J. Chen and Z. Yang, "Energy-Efficient UAV Communication With Trajectory Optimization," 2021 2nd International Conference on Big Data & Artificial Intelligence & Software Engineering (ICBASE), Zhuhai, China, 2021, pp. 508-514, doi: 10.1109/ICBASE53849.2021.00100.文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-427952.html

🌈4 Matlab代码及文章详细讲解

到了这里,关于【无人机】采用最基本的自由空间路损模型并且不考虑小尺度衰落(多径多普勒)固定翼无人机轨迹规划(Matlab代码实现)的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • 超维空间M1无人机使用说明书——41、ROS无人机使用yolo进行物体识别

    一、启动darknet_ros物体识别 当终端无报错出现以上界面,表示物体识别正常运行 1、bringup_darknet.launch文件分别启动了USB摄像头和darknet_ros节点,其中摄像头节点主要是发布图像话题,提供给darknet_ros节点订阅,相反,darknet_ros订阅图像话题,根据订阅到的图像数据进行识别处理

    2024年01月22日
    浏览(48)
  • 无人机航拍图像的空间分辨率计算

    GSD:无人机/遥感卫星的空间分辨率,指航片/遥感影像一个像素点代表的空间距离。 计算公式: d:单位cm、指空间分辨率。 s:单位µm、指像元大小(像素间距)。 H:单位m、指飞行高度。 f:单位mm、指焦段(即镜头的焦段)。 注意:计算时统一单位。同时,更值得注意的

    2024年02月01日
    浏览(54)
  • 超维空间S2无人机使用说明书——55、代码详解:基础PID算法控制无人机的跟随代码详解

    PID,即比例 Proportion、积分 Integral 和微分 Derivative 三个单词的缩写;比例积分微分控制,简称PID控制。 简单讲,根据给定值和实际输出值构成控制偏差,将偏差按比例、积分和微分通过线性组合构成控制量,对被控对象进行控制。 常规 PID 控制器作为一种线性控制器。 步骤

    2024年01月21日
    浏览(64)
  • 超维空间S2无人机使用说明书——11、使用3维激光雷达实现ROS无人机的精准定位

    一、视频演示 视频演示: 3D雷达定位效果展示 二、源码连接 后续补充 三、启动雷达节点,确保雷达发布数据 未出现红色报错,表明程序运行正常 launch文件详解

    2024年01月23日
    浏览(50)
  • 超维空间M1无人机使用说明书——53、ROS无人机二维码识别与降落——V2升级版本

    一、启动二维码识别与降落程序 未出现红色报错,表明程序运行正常 launch文件详解 launch文件启动了四个节点,节点作用如下 二、视频演示 视频演示: 二维码降落

    2024年02月03日
    浏览(50)
  • 无人机基本知识,无人机遥控器功能详解与调试方法

    无人机作为一种新兴的飞行器,近年来在各个领域得到了广泛的应用。而无人机遥控器则是控制无人机飞行的重要工具。 无人机遥控器是一种无线设备,通过它来远程控制无人机的飞行。遥控器通常包括一个或多个摇杆,用于控制无人机的各种动作,如起飞、降落、前进、后

    2024年02月21日
    浏览(50)
  • 无人机基本知识

    目录 前言 一、总体概况 二、机身 三、涵道 四、动力系统 1、 螺旋桨  2、电机 3、电调 4、电池 五、遥控器 六、自动驾驶仪(飞控) 1、组成 (1)传感器 (2)接口 2、飞控的连接 3、控制逻辑 4、作用 5、产品 七、地面站 八、数传 九、深度相机 总结 参考文献 四旋翼飞机

    2024年01月19日
    浏览(41)
  • 遥感影像/无人机航片的空间分辨率GSD计算推导

    参考资料1 参考资料2-地面分辨率,空间分辨率(GSD为地面采样间隔) GSD:无人机/遥感卫星的空间分辨率,指航片/遥感影像一个像素点代表的空间距离。 IFoV:单个像素代表的空间范围。 幅宽:成像的画面所对应的空间距离。 如何通过无人机的飞行高度、镜头参数计算GSD、幅宽

    2024年02月08日
    浏览(81)
  • 无人机影像的空间三维建模:Pix4Dmapper运动结构恢复法

      本文介绍基于 Pix4Dmapper 软件,实现由 无人机影像 建立研究区域 空间三维模型 的方法。 目录 1 背景知识 1.1 运动结构恢复方法原理 1.2 运动结构恢复方法流程 2 软件与数据准备 2.1 软件准备 2.2 数据准备 3 研究区域模型建立 3.1 数据导入与配置 3.2 第一次模型建立 3.3 第二

    2024年02月05日
    浏览(51)
  • 超维空间S2无人机使用说明书——31、使用yolov8进行目标识别

    硬件:D435摄像头,Jetson orin nano 8G 环境:ubuntu20.04,ros-noetic, yolov8 步骤一: 启动摄像头,获取摄像头发布的图像话题 没有出现红色报错,出现如下界面,表明摄像头启动成功 步骤二:启动yolov8识别节点 出现如下界面表示yolov8启动成功 步骤三:打开rqt工具,查看识别效果 等

    2024年02月03日
    浏览(50)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包