[发明专利]基于合同理论的无人机通信网络能量收获方法及系统

权利要求书

1.一种基于合同理论的无人机通信网络能量收获方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、获取无人机信息场景；

步骤S2、获取各无人机信息场景下的基站设计的射频能量收获合同；所述步骤S2，具体包括以下步骤：

S20、建立各无人机信息场景下无人机和基站的效用函数，根据效用函数，获取各无人机信息场景下的基站设计的射频能量收获合同；所述步骤S20，具体包括以下步骤：

S2011、当无人机信息场景为完全无人机信息场景时，建立式1.1为该无人机信息场景下无人机和基站的效用函数：

式1.1，

式中，表示无人机i的类型,M表示无人机的初始能量, 表示基站最大的发射功率, 表示第i种类型无人机的射频能量接收功率，表示基站对第i种类型的无人机的收费，表示无人机获取射频能量过程中悬停消耗的能量，K表示无人机的总类型数量。

2.如权利要求1所述的基于合同理论的无人机通信网络能量收获方法，其特征在于，所述步骤S20 ，具体包括以下步骤：

S2012、基于激励相容和个体理性两个约束条件，根据式1.1，求解获得该无人机信息场景下的基站设计的射频能量收获合同如式1.2：

式1.2；

其中，为基站对第i种类型无人机的最优发射功率，为基站对第i种类型无人机的最优收费，表示第i种类型的无人机数量在总无人机数量中的占比，表示基站与第i种类型无人机之间的信干噪比系数，表示能量收获系数，b表示收费系数。

3.如权利要求1所述的基于合同理论的无人机通信网络能量收获方法，其特征在于，所述步骤S20还包括以下步骤：

S2021、当无人机信息场景为弱不完全无人机信息场景时，建立式2.1为该无人机信息场景下无人机和合同之间的约束函数：

式2.1 ，式中，表示无人机i的类型,M表示无人机的初始能量, Pmax表示基站最大的发射功率,表示第i种类型无人机的射频能量接收功率，表示基站对第i种类型的无人机的收费，表示无人机获取射频能量过程中悬停消耗的能量，K表示无人机的总类型数量。

4.如权利要求3所述的基于合同理论的无人机通信网络能量收获方法，其特征在于，所述步骤S20 还包括以下步骤：

S2022、根据公式2.1，求解获得该无人机信息场景下的基站设计的射频能量收获合同如式2.2：

其中，为基站对第i种类型无人机的最优发射功率，为基站对第i种类型无人机的最优收费，当,表示第i种类型的无人机数量在总无人机数量中的占比，表示基站与第i种类型无人机之间的信干噪比系数，η表示能量收获系数，b表示收费系数，表示无人机i的类型，M表示无人机的初始能量，K表示无人机的总类型数量。

5.如权利要求1所述的基于合同理论的无人机通信网络能量收获方法，其特征在于，所述步骤S20，具体还包括以下步骤：

步骤S203、当无人机信息场景为强不完全无人机信息场景时，获取该无人机信息场景下的射频能量收获合同的数值解。

6.一种基于合同理论的无人机通信网络能量收获系统，其特征在于，包括：

无人机信息场景获取模块，用于获取无人机信息场景；

射频能量收获合同获取模块，与所述无人机信息场景获取模块通信连接，获取各无人机信息场景下的基站设计的射频能量收获合同；所述射频能量收获合同获取模块包括：

效用函数获取子模块，与所述无人机信息场景获取模块通信连接，用于建立各无人机信息场景下无人机和基站的效用函数；

射频能量收获合同获取子模块，与所述效用函数获取子模块通信连接，根据效用函数，获取各无人机信息场景下的基站设计的射频能量收获合同；

所述效用函数获取子模块包括完全无人机信息场景效用函数获取单元，用于当无人机信息场景为完全信息模型时，建立公式一为该无人机信息场景下的无人机的效用函数：

式1.1，

式中，表示无人机i的类型,M表示无人机的初始能量, 表示基站最大的发射功率, 表示第i种类型无人机的射频能量接收功率，表示基站对第i种类型的无人机的收费，表示无人机获取射频能量过程中悬停消耗的能量，K表示无人机的总类型数量。