异构无人机集群通信网络路由规划方法研究OA

针对灾后基础设施受损条件下异构无人机集群覆盖、转发与汇聚协同困难的问题,建立以速度、航向角和发射功率为控制变量的动态路由规划模型,将无人机运动、地面节点覆盖、链路速率、缓存队列、功能性回传能力和能耗等指标统一到同一时域。针对原始L-SHADE随机初始化缺少任务节点空间信息、参数自适应缺少覆盖状态反馈的不足,提出覆盖状态感知L-SHADE:利用覆盖优先个体改善初始种群,并依据精英覆盖违约、可行个体比例及覆盖变化趋势,在覆盖构造、覆盖稳定、性能精修和覆盖恢复状态间切换,约束p、差分缩放因子F和交叉概率CR。在固定异构环境下进行5次独立运行,并与原始L-SHADE和仅采用覆盖优先初始化的L-SHADE进行比较。5次独立运行的描述性结果显示,所提算法平均覆盖率由0.8274提高至0.8943,增加了6.69个百分点,相对增加约8.09%;平均覆盖违约降低约37.64%,平均吞吐量增加约64.25%,平均队列负载降低约19.64%,平均归一化能耗降低约6.0%,由0.000416降至0.000391。上述差异反映了当前固定场景和小样本条件下的数值改善趋势,尚不能据此建立统计显著优势。在这一证据边界内,结果表明,将覆盖状态反馈显式引入差分进化搜索,有助于在覆盖保持、数据回传和资源消耗之间形成更协调的搜索方向,可为低空经济与灾后应急场景中异构无人平台的持续通信服务规划提供方法参考。