无人机视频回传中的动态资源分配机制

作     者：贺超 谢智东 田畅 HE Chao;XIE Zhi-dong;TIAN Chang

作者机构：陆军工程大学通信工程学院南京210007 军事科学院国防科技创新研究院北京100071 

基　　金：国家自然科学基金项目(91738201 61401507)资助 

出 版 物：《计算机科学》 (Computer Science)

年 卷 期：2019年第46卷第11期

页      码：88-93页

摘      要：无人机(Unmanned Aerial Vehicles,UAV)通过所携带的传感器实时获取图像和视频。特别地,多架无人机通过构成集群来协同工作,能够高效地完成侦察、感知、测绘等任务,在军事和民用领域都有广泛的应用。然而,无人机拍摄的视频均需要通过无线信道传输到地面站或控制中心,视频业务高清程度的不断提高和集群数量的不断增加,导致对无线信道传输速率的要求越来越高。因此,在有限的无线传输资源约束下,如何在无人机集群中分配资源,使得无人机集群回传视频的质量最大化,是亟需解决的问题。针对该问题,设计了一种分布式资源分配算法。首先,为了区分视频业务与普通数据业务,提出了一种面向用户体验质量的效用函数;然后,围绕该问题建立了势博弈模型,所有的用户仅基于很少的局部信息交互就可以不断独立更新其策略。该算法最终收敛于一组相关均衡,实现了无线资源在集群中的全局优化分配。从视频应用的角度出发,根据不同视频信号的特性,每个无人机用户能够智能地调整信道资源的使用,在有限的无线信道资源情况下,能够实现无人机集群总体效用的最大化。仿真结果表明,该算法能够同时为无线通信资源提供方和无人机视频用户带来便利。

主 题 词：无人机 视频业务 资源分配 势博弈 分布式算法 

学科分类：0810[工学-土木类] 08[工学] 081001[081001] 

D　O　I：10.11896/jsjkx.190500106

馆 藏 号：203824872...