Asignación conjunta de tareas y optimización de recursos basada en un sistema multi-UAV integrado de radar y comunicación
Autores: Zhang, Xun; Wang, Kehao; Li, Xiaobai; Liu, Kezhong; Cong, Yirui
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Asignación conjunta de tareas y optimización de recursos basada en un sistema multi-UAV integrado de radar y comunicación
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Investigaciones
Asignación conjunta de tareas
Optimización de recursos
Radar integrado
Comunicación
Multi-UAV
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este documento investiga el problema de asignación conjunta de tareas y optimización de recursos en un sistema integrado de radar y comunicación multi-UAV (IRCU). Específicamente, asignamos UAVs de reconocimiento y UAVs de comunicación para realizar las tareas de detección, seguimiento y comunicación bajo las restricciones de recursos, prioridad y tiempo, optimizando la asignación de tareas, la potencia y el ancho de banda del canal. Debido al acoplamiento complejo entre la asignación de tareas y la optimización de recursos, se demuestra que el problema considerado es no convexo. Para resolver el problema considerado, presentamos un algoritmo de optimización iterativa en bucle (LIO) para obtener la solución óptima. De hecho, el problema mencionado se descompone en tres subproblemas, como la asignación de tareas, la optimización de potencia y la optimización del ancho de banda del canal. Al mismo tiempo, estos tres problemas se resuelven mediante el algoritmo de dividir y conquistar, el algoritmo de aproximación convexa sucesiva (SCA) y el algoritmo de optimización de enjambre de partículas mejorado (PSO), respectivamente. Finalmente, las simulaciones numéricas demuestran que el algoritmo LIO propuesto consume menos iteraciones o logra un rendimiento conjunto máximo más alto que otros esquemas de referencia para resolver el problema considerado.
Descripción
Este documento investiga el problema de asignación conjunta de tareas y optimización de recursos en un sistema integrado de radar y comunicación multi-UAV (IRCU). Específicamente, asignamos UAVs de reconocimiento y UAVs de comunicación para realizar las tareas de detección, seguimiento y comunicación bajo las restricciones de recursos, prioridad y tiempo, optimizando la asignación de tareas, la potencia y el ancho de banda del canal. Debido al acoplamiento complejo entre la asignación de tareas y la optimización de recursos, se demuestra que el problema considerado es no convexo. Para resolver el problema considerado, presentamos un algoritmo de optimización iterativa en bucle (LIO) para obtener la solución óptima. De hecho, el problema mencionado se descompone en tres subproblemas, como la asignación de tareas, la optimización de potencia y la optimización del ancho de banda del canal. Al mismo tiempo, estos tres problemas se resuelven mediante el algoritmo de dividir y conquistar, el algoritmo de aproximación convexa sucesiva (SCA) y el algoritmo de optimización de enjambre de partículas mejorado (PSO), respectivamente. Finalmente, las simulaciones numéricas demuestran que el algoritmo LIO propuesto consume menos iteraciones o logra un rendimiento conjunto máximo más alto que otros esquemas de referencia para resolver el problema considerado.