[发明专利]一种车雾辅助无人机灾后救援任务卸载方法

权利要求书

1.一种车雾辅助无人机灾后救援任务卸载方法，其特征在于，包括：

步骤一、建立降低无人机执行任务的时延和能耗的多目标联合优化模型，确定空中无人机的位置和计算能力；

步骤二、确定救援任务的数据规模，计算复杂度和最大允许时延；

步骤三、无人机与地面车辆通信以确定通信范围内的救援车辆的数量、计算能力和位置；

步骤四、建立通信模型，通过通信模型计算无人机与每辆车之间的通信速率，确定任务被执行的时延和能耗，通过进化算法计算任务分配比率；

步骤五、根据任务分配比率将救援任务划分为多个子任务，并将多个子任务卸载到救援车辆上执行，救援车辆完成任务后将任务结果上传给无人机。

2.根据权利要求1所述的车雾辅助无人机灾后救援任务卸载方法，其特征在于，所述步骤四中，所述通信速率的计算过程包括：

计算无人机到所有地面车辆的距离：

式中，(x_u，y_u，z_u)和(x_m，y_m，0)分别表示无人机和地面车辆的坐标；

计算与每辆车的平均通信信道功率增益：

式中，表示无人机与车辆之间的视距通信概率，β₀表示视距通信条件下参考距离为1米的路径损失，κ表示由于非视距通信造成的额外衰减因子；

计算与每辆车的平均通信速率：

式中，B表示信道的带宽，P_trans表示无人机的传输功率，σ²表示噪音功率。

3.根据权利要求2所述的车雾辅助无人机灾后救援任务卸载方法，其特征在于，所述步骤五中，所述救援任务的总时延计算公式为：

其中，

T_loc表示无人机处理任务的时延，λ₀表示分配给无人机的任务占总任务的比率，η表示任务的计算复杂度，D表示总任务的数据规模，f_u表示无人机的计算资源；表示任务卸载到第m个车辆的传输时延，λ_m表示分配给第m个车辆的任务占总任务的比率，f_m表示第m个车辆的空闲计算资源，T_m表示第m个车辆的任务处理时延。

4.根据权利要求2所述的车雾辅助无人机灾后救援任务卸载方法，其特征在于，所述步骤五中，所述救援任务的总处理能耗计算公式为：

其中，

E^loc表示无人机处理任务的能耗，k表示与CPU架构相关的有效开关电容，ω是一个常数；E_m表示无人机将任务分配给第m个车辆的传输能耗，P_trans表示无人机的传输功率。

5.根据权利要求4所述的车雾辅助无人机灾后救援任务卸载方法，其特征在于，所述步骤五中，所述救援任务的总优化目标函数为：

其中，α和β分别代表时延和能耗的权重。