Trayectorias Conjuntas y Diseño de Asignación de Recursos para la Transferencia de Energía Inalámbrica Asistida por Múltiples UAV con Captación de Energía No Lineal
Autores: Wang, Xinran; Wu, Peng; Hu, Yulin; Cai, Xuan; Song, Qinghua; Chen, Hu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Trayectorias Conjuntas y Diseño de Asignación de Recursos para la Transferencia de Energía Inalámbrica Asistida por Múltiples UAV con Captación de Energía No Lineal
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Explorar
Asistencia de múltiples UAV
Transferencia de energía inalámbrica
Consideración de equidad
Modelo de recolección de energía no lineal
Método de aproximación convexa
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
En este trabajo, exploramos una red de transferencia de energía inalámbrica (WPT) asistida por múltiples UAV, donde se despliegan varios UAV para proporcionar servicios de WPT a múltiples dispositivos terrestres (GD) con el fin de extender su vida útil. Para mejorar la eficiencia de la WPT considerando la equidad, investigamos las trayectorias conjuntas y el diseño de potencia de transmisión. Para tener en cuenta la equidad, nuestro objetivo es maximizar la energía cosechada del GD en la peor condición, teniendo en cuenta la movilidad de los UAV, la anti-colisión y las restricciones del presupuesto de energía. A diferencia de trabajos anteriores que se centran en el modelo simplificado de cosecha de energía (EH) lineal, se adopta, por primera vez, un modelo de EH no lineal de múltiples fuentes más preciso para formular el problema. Dada la naturaleza altamente no convexa del problema original debido a la presencia de variables acopladas, aprovechamos la convexidad del modelo de EH no lineal de múltiples fuentes e introducimos un método de aproximación convexa, que nos permite construir un problema convexamente ajustado en cada iteración para el problema de diseño conjunto original, obteniendo así una solución de alta calidad. Finalmente, presentamos resultados numéricos para mostrar la convergencia de nuestro algoritmo y validar las ventajas de rendimiento del esquema de WPT multi-UAV propuesto con un modelo de EH no lineal frente a los puntos de referencia.
Descripción
En este trabajo, exploramos una red de transferencia de energía inalámbrica (WPT) asistida por múltiples UAV, donde se despliegan varios UAV para proporcionar servicios de WPT a múltiples dispositivos terrestres (GD) con el fin de extender su vida útil. Para mejorar la eficiencia de la WPT considerando la equidad, investigamos las trayectorias conjuntas y el diseño de potencia de transmisión. Para tener en cuenta la equidad, nuestro objetivo es maximizar la energía cosechada del GD en la peor condición, teniendo en cuenta la movilidad de los UAV, la anti-colisión y las restricciones del presupuesto de energía. A diferencia de trabajos anteriores que se centran en el modelo simplificado de cosecha de energía (EH) lineal, se adopta, por primera vez, un modelo de EH no lineal de múltiples fuentes más preciso para formular el problema. Dada la naturaleza altamente no convexa del problema original debido a la presencia de variables acopladas, aprovechamos la convexidad del modelo de EH no lineal de múltiples fuentes e introducimos un método de aproximación convexa, que nos permite construir un problema convexamente ajustado en cada iteración para el problema de diseño conjunto original, obteniendo así una solución de alta calidad. Finalmente, presentamos resultados numéricos para mostrar la convergencia de nuestro algoritmo y validar las ventajas de rendimiento del esquema de WPT multi-UAV propuesto con un modelo de EH no lineal frente a los puntos de referencia.