[发明专利]一种基于空天地远程物联网络的资源分配方法和系统

权利要求书

1.一种基于空天地远程物联网络的资源分配方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、地面N个智能设备通过M个中继无人机将信息传递至低轨卫星，构建系统总容量目标函数；系统总容量目标函数的形式为：

s.t.

；

；

；

；

；

；

；

；

；

；

；

；

其中，K为子信道的个数，为第一序数，为第二序数，为中继无人机的实际高度，为中继无人机的实际水平位置横坐标，为中继无人机的实际水平位置纵坐标；和为分别为中继无人机的最大高度和最小高度限值；和为中继无人机部署的水平位置横坐标限值；和为中继无人机部署的水平位置纵坐标限值；对于在任意子信道k中，第n个智能设备到第m个中继无人机的发射功率为，相应的功率限制因子为，其中，，；对于每一个中继无人机m都有一个最大发射功率限值，最小悬停功率限值，对于第m个中继无人机到低轨卫星的发射功率为，悬停功率为，无人机的位置坐标为，为低轨卫星的容量最大值；

S2、将所述系统总容量目标函数中约束条件的二元变量松弛为连续变量，得到约束条件松弛后的系统总容量目标函数；根据松弛后的系统总容量目标函数，获取系统总容量的地面智能设备初步连接关系、系统功率初步控制结果、中继无人机初步部署结果；

S3、对所述地面智能设备初步连接关系、系统功率初步控制结果、中继无人机初步部署结果进行优化，获取系统总容量最优的地面智能设备最终连接关系、系统功率最终控制结果、中继无人机最终部署结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于空天地远程物联网络的资源分配方法，其特征在于，利用线性规划、拉格朗日对偶分解法、近似凸逼近方法，对所述地面智能设备初步连接关系、系统功率初步控制结果、中继无人机初步部署结果进行优化。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于空天地远程物联网络的资源分配方法，其特征在于，所述地面智能设备通过中继无人机至少将位置信息传递至低轨卫星。

4.一种基于空天地远程物联网络的资源分配系统，其特征在于，包括：

效用构建模块，用于根据地面N个智能设备、M个中继无人机、低轨卫星，构建系统总容量目标函数；

s.t.

；

；

；

；

；

；

；

；

；

；

；

；

其中，K为子信道的个数，为第一序数，为第二序数，为中继无人机的实际高度，为中继无人机的实际水平位置横坐标，为中继无人机的实际水平位置纵坐标；和为分别为中继无人机的最大高度和最小高度限值；和为中继无人机部署的水平位置横坐标限值；和为中继无人机部署的水平位置纵坐标限值；对于在任意子信道k中，第n个智能设备到第m个中继无人机的发射功率为，相应的功率限制因子为，其中，，；对于每一个中继无人机m都有一个最大发射功率限值，最小悬停功率限值，对于第m个中继无人机到低轨卫星的发射功率为，悬停功率为，无人机的位置坐标为，为低轨卫星的容量最大值；

处理模块，用于将系统总容量目标函数中约束条件的二元变量松弛为连续变量，得到约束条件松弛后的系统总容量目标函数；根据松弛后的系统总容量目标函数，获取系统总容量的地面智能设备连接关系、系统功率控制结果、中继无人机部署结果；

资源分配调整模块，用于根据所述处理模块输出的地面智能设备连接关系、系统功率控制结果、中继无人机部署结果，对空天地远程物联网络进行调整。

5.根据权利要求4所述的一种基于空天地远程物联网络的资源分配系统，其特征在于，所述处理模块利用线性规划、拉格朗日对偶分解法、近似凸逼近方法，获取系统总容量的地面智能设备连接关系、系统功率控制结果、中继无人机部署结果。

6.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时，实现权利要求1~3之一所述方法的步骤。