A Survey of Air-to-Ground Propagation Channel Modeling for Unmanned Aerial Vehicles
近年来，无人驾驶飞行器（UAV）的使用急剧增加，特别是对于小型UAV，这是由于其价格实惠、易于获得和易于操作。无人机的现有和未来应用包括远程监视和监控、救援行动、包裹递送和通信回程基础设施。此外，无人机被设想为5G无线技术的重要组成部分。无人机独特的应用场景需要精确的空对地（AG）传播信道模型，用于设计和评估无人机控制/非有效载荷以及有效载荷数据传输的通信链路。这些AG传播模型还没有被详细研究时，地面传播模型相比。在本文中，提供了一个全面的调查可用AG信道测量活动，大规模和小规模衰落信道模型，其局限性，以及未来的研究方向无人机通信场景。
2018-01-05 eess.SP
Distortion-Aware UAV Placement for Aerial Semantic Relay Communications: An Analytical Approach
The Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)（香港科技大学（广州））；Shenzhen University（深圳大学）
针对空中语义中继通信系统，提出一种通过最小化端到端重建失真的可解释无人机部署策略，推导出闭式解以快速适应不同系统配置。
2026-05-31 eess.SP
Aerial Spectrum Surveying: Radio Map Estimation with Autonomous UAVs
无线电地图正在成为一种流行的手段，赋予下一代无线通信与态势感知。特别是，无线电地图预计将在无人机（UAV）通信中发挥核心作用，因为它们可以用于确定UAV以前没有去过的空间位置处的干扰或信道增益。用于无线电地图估计的现有方法利用由其位置不能被控制的传感器收集的测量。相比之下，本文提出了一种无人机沿轨迹收集测量值的方案。该轨迹被设计为在短时间操作中获得目标无线电地图的准确估计。路线规划算法依赖于地图不确定性度量来收集在那些位置处的测量结果，在这些位置处测量结果信息量更大。开发了一种在线贝叶斯学习算法，每次收集新的测量值时更新地图估计和不确定性度量，从而实现实时操作。
2020-05-05 eess.SP
Analysis of Integrated Communication and Sensing in Cylindrical Aerial Corridors
University of Piraeus（比雷埃夫斯大学）；National and Kapodistrian University of Athens（雅典国立卡波蒂斯特里安大学）；Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学）
本文提出综合框架分析圆柱形空中走廊无人机网络的ISAC覆盖概率，推导相关解析表达式，训练DeepSets模型估计参考UAV-BS最优位置，是首个考虑无人机天线方向特性研究该性能的工作。
2026-10-14 eess.SP
Distributed and Autonomous Aerial Data Collection in Smart City Surveillance Applications
智慧城市和物联网应用的大规模增长使安全和保障成为可能。无人机网络（无人机）等空中设备中的监控摄像头产生的数据需要传输到地面站进行安全数据分析。当网络规模相对于设备的无线通信覆盖范围而言相对较大时，并不总是能够将数据传输到地面站，因此本质上需要分布式和自治算法。基于这一需求，本文提出了一种新的无人机网络监控数据采集算法，该算法充分考虑了无人机网络的移动性和灵活性。由于无人机电池的限制，我们有选择地收集数据的无人机通过设置规则的距离和相似性的考虑。作为一个序列，UAV设备必须竞争获得数据处理的机会。为此，本文设计了一种基于Myerson拍卖的深度学习算法，在保证真实性的同时，将无人机的收益与传统的二价拍卖进行比较。基于仿真结果，我们验证了我们提出的算法达到了预期的性能改善。
2021-07-25 eess.SP
Distributed Clustering for User Devices Under Unmanned Aerial Vehicle Coverage Area during Disaster Recovery
无人机（UAV）是用于向地面用户设备提供无线覆盖的有前景的技术。对于所有在灾难中被摧毁的基础设施通信网络，在灾后场景中提供服务期间，无人机的电池寿命是一个挑战。因此，在用户设备中选择簇头在检测无人机信号和处理数据以提高无人机能量效率和可靠连接方面起着至关重要的作用。本文着重于性能评估的聚类方法在检测无线覆盖服务，提高能源效率的性能。评估性能是对地空通道视距（LoS）的真实仿真。仿真结果表明，簇头节点能够以最小的能量消耗有效地将无人机与簇内成员节点连接起来。无人机高度和路径损耗指数影响用户设备检测无线覆盖。此外，在灾难后的可靠连接，在簇头的误比特率考虑。集群稳定了将未覆盖节点连接到UAV的集群，并且其这样做的有效性导致其在紧急通信系统中的普遍存在。
2021-03-14 eess.SP
Unmanned Aerial Vehicle-Aided Communications: Joint Transmit Power and Trajectory Optimization
本文研究了无人机辅助网络的发射功率和轨迹优化问题。与现有的大多数固定通信基础设施的研究不同，一个动态的场景被认为是飞行的无人机同时为多个地面节点提供无线服务。为了充分利用由UAV的移动性提供的可控信道变化，UAV的发射功率和轨迹被联合优化以在给定时间长度内最大化最小平均吞吐量。针对具有功率预算和轨迹约束的非凸优化问题，提出了一种有效的发射功率和轨迹联合优化算法。仿真结果验证了该算法的有效性，优化后的发射功率在空间域具有注水特性。
2018-01-14 eess.SP
Millimeter-Wave for Unmanned Aerial Vehicles Networks: Enabling Multi-Beam Multi-Stream Communications
随着第五代（5G）移动网络的积极标准化和部署，许多新的车载通信技术被开发以支持和丰富各种应用场景。无人机通信是构建下一代高度可重构移动网络的一种重要解决方案。本文首先从网络、系统和硬件设计的角度对未来无人机应用的挑战进行了研究和展望，然后提出了一种工作在毫米波（mmWave）频段并支持多波束多流通信的无人机空中基站（ABS）原型。在世界上第一个无人机ABS的现场试验测试方面，上下行链路的数据速率为每秒数千兆比特，在温和的恶劣天气条件下具有良好的稳定性和可靠性。
2018-10-16 eess.SP
On the Optimal 3D Placement of a UAV Base Station for Maximal Coverage of UAV Users
无人机（UAV）可以是支持新应用的用户，或者是服务于地面和/或空中用户的通信接入点。在本文中，我们专注于空中用户的连接性问题时，他们完全由空中基站（BS），即，无人机具体而言，三维布局问题的定向天线装备无人机基站，旨在最大限度地提高覆盖的空中用户的数量下与地面网络的频谱共享政策，进行了研究。给定一个已知的频谱共享政策之间的空中和地面网络，我们提出了一个3D布局算法，实现最优。仿真结果表明，我们的方法的性能，在覆盖的空中用户的数量，不同的配置和参数，如频谱共享政策，天线波束宽度，发射功率，和空中用户密度。这些结果代表了独家空中网络部署和应用的新准则，特别是与地面网络的正交和非正交频谱共享政策。
2020-08-21 cs.SY eess.SP eess.SY
A Survey of Prototype and Experiment for UAV Communications
无人机（UAV）通信已经引起学术界和工业界的极大关注。为了便于无人机在实际中的大规模应用，我们提供了一个全面的调查无人机通信的原型和实验。为此，我们首先概述了无人机通信的原型和实验的一般架构，然后给出空对地信道模型和无人机能耗模型的实验验证。接下来，我们讨论了两种有前途的无人机通信模式，即蜂窝连接的无人机和无人机启用空中通信平台的测量实验。对于前者，我们专注于可行性研究并解决干扰缓解问题。针对无人机空中通信平台，提出了无人机空中基站、无人机空中中继和无人机空中数据汇集/分发三种场景。最后，我们指出了一些有前途的无人机通信的原型和实验测量的未来方向。
2020-07-02 cs.IT eess.SP math.IT
Dynamic Trajectory Optimization and Power Control for Hierarchical UAV Swarms in 6G Aerial Access Network
针对6G空基接入网络中多无人机集群协同部署挑战，提出分层结构并联合优化其动态轨迹与部署，通过区域划分、费马点构造及改进优化算法求解NP-hard问题，仿真显示复杂度降低50%。
2025-08-26 cs.NI eess.SP
UAV Swarm-Enabled Aerial CoMP: A Physical Layer Security Perspective
与由单个无人机（UAV）启用的空中基站不同，空中协调多点（CoMP）可以由UAV群启用。在这种情况下，多个无人机的管理是重要的。本文考虑了无人机群使能空中网络的功率分配策略，以提高下行链路传输的物理层安全性，窃听者移动的轨迹，更好地窃听。与现有的工作，我们只使用大规模的信道状态信息（CSI）和最大化的秘密吞吐量在整个轨迹导向的方式。考虑了每个无人机的总传输能量约束和所有合法用户的总传输持续时间。所制定的问题的非凸性，解决了使用最大最小优化迭代。期望信号和人工噪声（AN）的发射功率迭代推导。仿真结果验证了所提出的功率分配算法的有效性，并显示了仅使用大规模CSI的空中CoMP的优势。
2019-08-19 cs.IT eess.SP math.IT
Optimizing UAV Recharge Scheduling for Heterogeneous and Persistent Aerial Service
Universidad CEU San Pablo（圣帕布洛CEU大学）；Universitat Jaume I（海梅一世大学）；IMDEA Networks Institute（IMDEA网络研究所）
本文研究持续空中服务中的无人机充电调度问题，提出同构场景下最优的HORR，并针对异构NP难场景设计基于位置划分、接近下界性能的轻量级PHERR方案。
2022-05-25 cs.RO eess.SP
Joint Optimization of Multi-UAV Deployment and 3D Positioning in Traffic-Aware Aerial Networks
INESC TEC and Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto（葡萄牙波尔图大学工程 faculties 和 INESC TEC）
本文提出EMTAD算法，通过联合优化多UAV部署与三维定位，提升交通感知环境下网络性能并降低部署成本。
2025-06-16 cs.NI eess.SP
CASH: Context-Aware Smart Handover for Reliable UAV Connectivity on Aerial Corridors
针对城市空中交通走廊中无人机频繁切换导致连接性能下降的问题，提出基于轨迹前瞻评分的情境感知智能切换协议CASH，可将切换频率降低78%并保持低中断概率。
2025-08-05 cs.NI eess.SP
Experiments with a LoRaWAN-Based Remote ID System for Locating Unmanned Aerial Vehicles (UAVs)
美国联邦航空管理局（FAA）正在考虑无人机（UAV）的远程身份识别系统。这些系统充当汽车上使用的牌照，但它们使用无线电波传输信息。为了有用，这种系统中的传输需要达到很长的距离，以最大限度地减少捕获这些传输的地面站的数量。LoRaWAN被设计为一种廉价的远程技术，用于物联网的远程通信。几家制造商生产LoRaWAN模块，这些模块在市场上很容易买到，因此是低成本无人机远程ID的理想选择。在本文中，我们介绍了使用LoRaWAN技术作为通信技术的经验。我们识别和定位无人机系统的实验揭示了在本文中记录的此类系统中使用LoRaWAN的几个问题。使用多个地面站，我们可以确定配备LoRaWAN模块的无人机的位置，该模块可以传输无人机远程ID。因此，它可以帮助识别无意或有意飞入禁区的无人机。
2020-04-16 cs.NI eess.SP
Towards Power-Efficient Aerial Communications via Dynamic Multi-UAV Cooperation
附着于无人机（UAV）的空中基站（BS）构成了下一代蜂窝通信的新范例。然而，由于无人机的尺寸、重量和功率（SWAP）限制，空中BS的飞行范围和通信容量通常是有限的。为了应对这一挑战，在本文中，我们考虑多个空中基站之间的动态协作传输的功率效率的空中通信。由此，中央控制器智能地选择在空中导航的空中BS进行协作。因此，考虑到信道条件、能量可用性和用户需求，由协作空中BS形成的移动天线的大型虚拟阵列可以用于低功率信息传输和导航。同时考虑到前传和数据传输链路，我们共同优化的轨迹，合作的决定，和发射波束形成器的空中基站所需的所有BS的功率消耗的加权和最小化。由于获得制定的问题的全局最优解是困难的，我们提出了一个低复杂度的迭代算法，可以有效地找到一个Karush-Kuhn-Tucker（KKT）的解决方案的问题。仿真结果表明，与几种基准方案相比，动态多无人机协作可以显著降低无人机的通信和导航功率，克服SWAP的限制，同时只需要少量增加前传链路上的发射功率。
2020-01-30 cs.IT eess.SP math.IT
Exploiting NOMA Transmissions in Multi-UAV-assisted Wireless Networks: From Aerial-RIS to Mode-switching UAVs
本文研究空中可重构智能表面辅助的多无人机NOMA无线网络，提出双模式切换方案和优化驱动的分层深度强化学习方法，通过联合优化轨迹、模式、波束成形与传输控制来最大化网络吞吐量。
2024-12-29 cs.NI eess.SP
Dispenser Concept for Unmanned Aerial Vehicles (UAV, Drone, UAS)
公开了从自主飞行器装载和分配不同物品的系统、设计和方法。在一个实施例中，描述了用于递送物品的独特的可拆卸分配器的设计以及将物品装载到分配器和从分配器递送物品的智能方法。还描述了分配器的设计、分配器与飞行控制单元和地面控制或基站的相互作用以及基站与物品的发送者或接收者的相互作用。
2017-09-22 cs.CY eess.SP
Energy and Delay aware Physical Collision Avoidance in Unmanned Aerial Vehicles
在文献中已经提出了几种解决方案来解决无人机（UAV）的防撞问题。这些解决方案中的大多数考虑到地面控制器系统（GCS）在开始手头的特定任务之前确定UAV的路径。此外，这些解决方案预期仅基于UAV的GPS定位以及经由放置在UAV上的物体检测传感器发生碰撞。传感器对环境干扰的敏感性和无人机对其精度的影响对这些解决方案的效率产生了负面影响。在这种情况下，本文提出了一种新的能量和延迟感知的无人机物理避碰解决方案。该解决方案被称为EDC-UAV。EDC-UAV的主要目标是建立飞行安全的UAV轨迹，同时最小化能量消耗和响应时间。我们假设每个无人机都配备了全球定位系统（GPS）传感器来识别其位置。此外，我们还考虑了GPS的容限误差，以提供给定无人机的位置。每个UAV的位置由簇头收集，簇头是具有最高自主性或最大计算能力的UAV。簇头运行EDC-UAV算法来控制其余的无人机，从而保证无碰撞任务并最小化能量消耗以实现不同的目的。我们的解决方案的正确操作是通过模拟验证。所获得的结果表明，EDC-UAV在实现其设计目标的效率。
2022-01-05 cs.NI eess.SP
Power Efficient Visible Light Communication (VLC) with Unmanned Aerial Vehicles (UAVs)
提出了一种将可见光通信（VLC）与无人机（UAV）相结合的新方法，以同时提供灵活的通信和照明。为了最小化功耗，在光照和通信约束下优化了无人机的位置和小区关联。提出了一种将原问题分解为两个子问题的有效次优解。第一个子问题被建模为一个经典的最小封闭盘问题，以获得最佳的位置，给定的细胞关联的无人机。然后，假设固定的无人机位置，第二子问题被建模为一个最小规模的聚类问题，以获得优化的小区关联。此外，所获得的UAV位置和小区关联被迭代地优化多次以降低功耗。数值结果表明，所提出的方法可以减少至少53.8%的总发射功率消耗相比，两个基线算法与固定的无人机位置。
2019-05-10 cs.IT eess.SP math.IT
Optimizing UAV Aerial Base Station Flights Using DRL-based Proximal Policy Optimization
Universitat Politècnica de València（瓦伦西亚理工大学）；Telefónica Research（西班牙电信研究院）；Universitat Pompeu Fabra（庞培法布拉大学）
本文提出基于近端策略优化的自动化强化学习方法，利用无线电信号感知优化无人机空中基站定位，在多种用户移动模式下验证了其维持全面覆盖的有效性。
2025-04-04 cs.AI eess.SP
An Experimental mmWave Channel Model for UAV-to-UAV Communications
无人机（UAV）网络可以提供弹性通信基础设施，以在流量高峰或灾难场景的情况下增强地面网络。然而，为了能够做到这一点，它们需要基于高带宽无线技术来实现无线电接入和回程。在这方面，毫米波（mmWave）频谱代表了一种诱人的解决方案，因为它提供了大量未开发的频谱，可以为空中平台提供超高的数据速率。然而，空中毫米波信道经历与相同频带中的地面部署显著不同的特性。到目前为止，毫米波空中信道尚未被广泛研究和建模。具体而言，UAV微移动性（由于控制回路中的不精确性以及包括风在内的外部因素）和高度定向的毫米波传输的组合需要特设模型来准确地捕获UAV部署的性能。为了填补这一空白，我们提出了一个经验传播损耗模型的无人机到无人机通信在60 GHz的基础上，进行了广泛的空中测量活动与Facebook的Terragraph信道探测器。我们将其与3GPP信道模型进行比较，并公开测量数据集。
2020-08-06 cs.NI eess.SP
Unmanned Aerial Vehicles Meet Reflective Intelligent Surfaces to Improve Coverage and Secrecy
反射智能表面（RISs）的高可配置性和低成本使其成为增强超第五代（B5G）网络能力的有前途的解决方案。最近的工作建议将RIS安装在无人机（UAV）上，将RIS提供的高网络可配置性与UAV带来的移动性相结合。然而，RIS表示影响UAV的电池寿命的额外重量。此外，还没有详细评估由此产生的链路在通信信道质量和安全方面的实用性。在本文中，我们强调了实际部署具有RIS功能的无人机需要考虑的所有基本功能。我们是第一个展示RIS大小及其功耗如何影响无人机飞行时间的人。然后，我们评估RIS的大小，载波频率和无人机飞行高度如何影响路径损耗。最后，我们提出了一种新的基于粒子群的方法，以最大限度地提高覆盖率和提高传输的保密性，在蜂窝场景的支持下，由无人机携带的RIS。
2022-05-05 cs.CR eess.SP
Unmanned Aerial Vehicle Swarm-Enabled Edge Computing: Potentials, Promising Technologies, and Challenges
无人机群边缘计算以其广泛的应用范围和灵活的部署方式，在第六代无线通信网络中具有广阔的应用前景。然而，大多数现有的工作集中在由单个或小规模无人机实现的边缘计算上，这与无人机群支持的边缘计算有很大不同。为了促进无人机群边缘计算的实际应用，本文介绍了无人机群边缘计算的研究现状。说明了潜在的应用，架构和实施的考虑。此外，无人机群使能边缘计算的前景使能技术进行了讨论。此外，我们概述了挑战和开放的问题，以阐明未来的研究方向。
2022-01-21 cs.NI eess.SP
Joint Traffic and Obstacle-aware UAV Positioning Algorithm for Aerial Networks
本文提出了一种流量与障碍物感知的 UAV 定位算法（TOPA），综合考虑用户流量需求和障碍物环境下的视距通信需求，ns-3 仿真表明该算法在不损害公平性的前提下使聚合吞吐量提升高达 100%。
2023-07-31 cs.NI eess.SP
6G Communication New Paradigm: The Integration of Unmanned Aerial Vehicles and Intelligent Reflecting Surfaces
本文综述面向6G的IRS辅助无人机通信，梳理应用、关键问题、原型、核心技术与现有方案，并指出未来研究挑战。
2025-01-11 cs.NI eess.SP
Reinforcement Learning-based Joint Path and Energy Optimization of Cellular-Connected Unmanned Aerial Vehicles
KTH Royal Institute of Technology（瑞典皇家理工学院）
近年来，无人机（UAV）引起了人们极大的研究兴趣。特别是在物联网领域，具有互联网连接的无人机是主要需求之一。此外，能量约束，即电池限制，是一个瓶颈的无人机，可以限制其应用。我们正在努力解决和解决能源问题。因此，提出了一种用于蜂窝连接的UAV的路径规划方法，该方法将使UAV能够通过在配备有发电站（PS）的某些位置充电来在比其电池范围大得多的区域中规划其路径。除了能量约束之外，还存在禁飞区;例如，由于空对空（A2 A）和空对地（A2 G）干扰，或者由于缺乏必要的连通性，这在UAV的轨迹优化中施加了额外的约束。禁飞区确定了应该避免的不可行区域。我们使用了一个强化学习（RL）分层扩展典型的短程路径规划器，考虑电池充电和解决问题的无人机在长期任务。针对无人机在大范围内飞行的问题进行了仿真，Q-学习算法可以使无人机找到最优路径和补给策略。
2020-11-27 cs.LG eess.SP
RSSI-based Outdoor Localization with Single Unmanned Aerial Vehicle
Gebze Technical University（盖布泽理工大学）
传统上，使用多个地面参考节点来执行目标对象的定位。这种模式最近转向利用无人驾驶飞行器（UAV）来定位目标物体。由于同时使用多个UAV定位目标是昂贵且不切实际的，因此通过使用单个UAV来实现该任务变得合乎需要。因此，在本文中，我们提出了一种基于RSSI的定位方法，只利用一个无人机。所提出的方法是基于聚类方法以及奇异值分解（SVD）。所提出的方法的性能进行了验证的实验测量，我们已经设计的无人机和计算机仿真。实验结果表明，该方法的定位精度可达7m，且与迭代次数有关。
2020-04-20 cs.LG eess.SP
Integration of Beyond Diagonal RIS and UAVs in 6G NTNs: Enhancing Aerial Connectivity
针对传统对角RIS信道调控能力有限的问题，本文提出将BD-RIS与无人机通信集成应用于6G非地面网络，阐述相关技术基础与集成潜力，开展搭载透射式BD-RIS的无人机通信案例研究并指明未来方向，有望提升无线覆盖与频谱效率。
2025-02-22 cs.ET eess.SP
Two-Way Aerial Secure Communications via Distributed Collaborative Beamforming under Eavesdropper Collusion
针对无人机空中通信在多窃听者合谋下的安全威胁，提出结合分布式协作波束成形的增强型多目标群智能算法，兼顾安全性能与能效，且适配无人机有限算力平台。
2024-04-11 cs.NI eess.SP
Fluid Aerial Networks: UAV Rotation for Inter-Cell Interference Mitigation
本文针对UAV辅助蜂窝网络中的小区间干扰问题，提出通过优化空中基站旋转角度的流体空中网络方法，以低复杂度算法提升多小区总速率约10%。
2025-07-02 cs.NI eess.SP
Mobile Edge Computing in Unmanned Aerial Vehicle Networks
无人机通信网络在第五代及以后的无线通信系统中具有广阔的应用前景。在本文中，我们介绍了三种支持无人机的移动边缘计算（MEC）架构。这些架构已经收到越来越多的研究关注，以提高计算性能和减少执行延迟，通过将无人机集成到MEC网络。我们提出了一个全面的调查，为国家的最先进的研究在这一领域。重要的执行问题得到澄清。此外，为了提供一个启发性的指导未来的研究方向，关键的挑战和开放的问题进行了讨论。
2019-10-12 cs.GT eess.SP
Cooperative UAV-Relay based Satellite Aerial Ground Integrated Networks
针对后5G时代地面网络容量不足的问题，提出卫星空天地一体化网络下的协作无人机中继部署框架，结合低轨卫星与放大转发模式无人机中继的信号提升信噪比，有效改善用户服务质量。
2024-10-09 cs.SY eess.SP eess.SY
Multi-UAV Multi-RIS QoS-Aware Aerial Communication Systems using DRL and PSO
Hamad Bin Khalifa University（哈马德·本·哈利法大学）；Mohamed Bin Zayed University of Artificial Intelligence（穆罕默德·本·扎耶德人工智能大学）
本文提出一种结合深度强化学习和粒子群优化的两步方法，用于解决多无人机多RIS系统中的路径规划与相位配置优化问题，以最大化吞吐量和覆盖范围，仿真显示其QoS较暴力法和基线方案分别提升20%和30%。
2024-06-16 cs.LG eess.SP
A Survey on Cellular-connected UAVs: Design Challenges, Enabling 5G/B5G Innovations, and Experimental Advancements
作为空中机器人的一个新兴领域，无人机（UAV）在无线网络研究界获得了极大的研究兴趣。一旦国家立法允许无人机自主飞行，我们将看到成群的无人机在智慧城市的天空中完成不同的任务：包裹递送，基础设施监控，事件拍摄，监视，跟踪等无人机生态系统可以从现有的5G/B5 G蜂窝网络中受益，可以通过不同的方式来增强无人机通信。由于无人机在3D空间中灵活移动、自主操作和智能放置的固有特性，这些智能设备满足了广泛的无线应用和用例。这项工作旨在深入探索5G/B5 G蜂窝系统和无人机技术之间的集成协同作用，其中无人机作为新的空中用户设备（UE）集成到现有的蜂窝网络中。在这种集成中，无人机在蜂窝覆盖范围内扮演飞行用户的角色，因此它们被称为蜂窝连接的无人机（也称为蜂窝连接的无人机）。UAV-UE、无人机-UE、5G连接的无人机或空中用户）。这项工作的主要重点是对集成挑战进行广泛的研究，以及关键的5G/B5 G技术创新，以及在设计原型和现场试验方面的持续努力，以证实蜂窝连接无人机。这项研究强调了3GPP标准化方面的最新进展，并强调了在成功采用这项有前途的技术之前必须考虑的社会经济问题。各种开放的问题铺平了道路，未来的研究机会也进行了讨论。
2020-05-02 cs.NI eess.SP
Stereo Vision for Unmanned Aerial VehicleDetection, Tracking, and Motion Control
提出了一种新的无人机检测方法。本研究的目的是为自主式多旋翼无人机开发一种鲁棒的设置，能够视觉检测和跟踪入侵无人机进行实时运动规划。该系统由两部分组成：使用立体摄像机生成三维点云数据的目标检测和应用卡尔曼滤波器进行无人机运动建模的视频跟踪。在探测到入侵者后，猎人可以瞄准并向入侵者发射一张绳网以压制它。计算机视觉，运动跟踪和规划算法可以在安装在猎人无人机上的便携式计算机上实现。
2020-05-07 cs.SY eess.IV eess.SP
Satellite- and Cache-assisted UAV: A Joint Cache Placement, Resource Allocation, and Trajectory Optimization for 6G Aerial Networks
本文考虑了LEO卫星和缓存辅助的无人机通信在地面网络中的内容交付，这表明了下一代系统提供无处不在的连接和高容量的巨大潜力。具体地，由UAV提供缓存以减少回程拥塞，并且LEO卫星支持UAV的回程链路。在这种情况下，我们的目标是最大限度地提高每个地面用户（GU）的最小可实现的吞吐量，通过联合优化缓存的位置，无人机的资源分配，和轨迹，而缓存容量和飞行时间是有限的。公式化的问题是具有挑战性的直接解决，由于其非凸性和组合性质。将该问题分解为三个子问题：（1）在无人机资源和轨迹固定的情况下，缓存布局优化问题;（2）在无人机资源和轨迹固定的情况下，缓存布局优化问题;（3）在无人机资源和轨迹固定的情况下，缓存布局优化问题。在子问题解的基础上，利用块坐标下降法（BCD）和逐次凸逼近法（SCA）提出了一种有效的交替算法。仿真结果表明，最大最小吞吐量和总的可实现吞吐量的提高，应用我们提出的算法，而不是其他基准计划。
2021-06-09 cs.IT eess.SP math.IT
Online Maneuver Design for UAV-Enabled NOMA Systems via Reinforcement Learning
研究了一种无人机上行链路非正交多址接入系统，地面上的多个移动用户通过非正交多址传输向空中的无人机发送独立的消息。我们的目标是设计无人机动态机动最大化的总和速率吞吐量的所有移动地面用户在有限的时间范围内。
2020-01-21 cs.IT eess.SP math.IT
Energy Harvesting in Unmanned Aerial Vehicle Networks with 3D Antenna Radiation Patterns
提出了一种分析框架，用于分析具有集群用户设备的无人机能量采集网络的能量覆盖性能。UE的位置被建模为泊松聚类过程（PCP），并且假设UAV位于用户聚类中心上方的特定高度处。因此，解决了以用户为中心的UAV部署。两种不同的模型被认为是视线（LOS）的概率函数，比较它们对网络性能的影响。此外，天线与甜甜圈形的辐射方向图在无人机和UE，和实际的3D天线辐射方向图对网络性能的影响进行了研究。首先，通过推导互补累积分布函数和概率密度函数来统计描述每层的路径损耗。在此之后，确定与每一层的关联概率，并且UAV网络的能量覆盖概率在单个高度水平处以及更一般地在多个高度处的UAV部署的关键系统和网络参数方面被表征。通过数值计算，我们已经表明，集群的大小和无人机高度的能量覆盖性能起着至关重要的作用。此外，能量覆盖概率显着影响天线的方向和网络中的无人机的数量。
2020-07-16 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Task Offloading and Resource Allocation in Aerial-Terrestrial UAV Networks with Edge and Fog Computing for Post-Disaster Rescue
针对灾后救援场景下无人机计算与续航资源不足的问题，提出结合MEC与VFC的三层计算架构及MVTORA方法，有效提升系统效用。
2023-10-06 cs.GT cs.NI eess.SP
Optimal Resource Allocation in Ground Wireless Networks Supporting Unmanned Aerial Vehicle Transmissions
我们考虑一个满载地面无线网络支持无人机（UAV）传输服务。为了实现到地面用户（GU）和UAV的过载传输，根据GU和UAV是否同时被服务，采用两种传输方案，即非正交多址（NOMA）和中继。在系统采用无限块长（IBL）码的假设下，推导了两种方案下GU和UAV的IBL吞吐量。更重要的是，我们还考虑了通过有限块长度（FBL）码传输数据分组的情况，即，向无人机和地面站的数据传输是在低延迟和高可靠性约束下进行的。在这种设置中，FBL吞吐量的特点再次考虑到NOMA和中继两种方案。根据IBL和FBL的吞吐量特性，提出了在保证蜂窝用户吞吐量的前提下最大化无人机吞吐量的最优资源分配设计方案，证明了中继方案能够在提高GU性能的同时为无人机提供传输服务，并且中继方案在FBL体制下比在IBL体制下为无人机提供更高的吞吐量.另一方面，NOMA方案通过略微牺牲GU的性能来提供更高的UAV吞吐量（比中继）。
2020-01-19 cs.IT eess.SP math.IT
An Autonomous Spectrum Management Scheme for Unmanned Aerial Vehicle Networks in Disaster Relief Operations
Northern Arizona University（北亚利桑那大学）
研究了无人机（UAV）网络在执行野火监测、搜救和灾害监测等关键任务时的频谱短缺问题。此类应用涉及对高吞吐量数据传输的高需求，例如实时视频流、图像流和语音流，其中分配给UAV网络的频谱可能不足以提供期望的服务质量（QoS）。在这些情况下，空中网络可以从可用的地面网络借用额外的频谱，以换取它们的中继服务。我们提出了一个频谱共享模型，在该模型中，无人机被分为两类中继无人机服务的频谱所有者和传感无人机执行救灾任务，使用所获得的频谱。无人机网络的操作由分层机制管理，其中中央控制器基于其资源分配无人机的任务，并基于受影响区域的优先级确定其操作区域，然后无人机使用无模型强化学习算法自主微调其位置，以最大化个体吞吐量并延长其寿命。我们分析了所提出的方法的性能和收敛性分析，并在不同的情况下进行了广泛的模拟。
2019-11-26 cs.LG cs.NI eess.SP
Cost-Efficient Deployment of a Reliable Multi-UAV Unmanned Aerial System
Research, Technology and Innovation Network (RTIN), The American College of Greece（美国希腊学院研究、技术与创新网络（RTIN））；Aalborg University（奥尔堡大学）
在这项工作中，我们研究了无人机系统（UAS）的可靠性和投资成本之间的权衡，该系统由一组携带无线电接入节点（称为便携式接入点（PAP））的无人机（UAV）组成，部署为一组地面节点（GN）提供服务。使用所提出的算法，一个给定的地理区域被等效地表示为一组圆形区域，其中每个圆表示PAP的覆盖区域。然后，通过将其建模为连续时间的生灭马尔可夫决策过程（MDP），解析地推导出了UAS的稳态可用度。数值计算表明，通过考虑网络的流量需求和分布，可以降低保证一组网络稳态可用性的投资成本。
2022-08-30 cs.ET cs.IT cs.RO
Distributionally Robust Optimization for Aerial Multi-access Edge Computing via Cooperation of UAVs and HAPs
本文针对由HAP和多架UAV组成的空中MEC系统，在信道状态信息不确定条件下，提出基于加权K-means、分布鲁棒优化和二值鲸鱼优化算法的分层优化方案，以最小化总能量成本并验证其有效性与鲁棒性。
2025-05-15 cs.DC cs.IT eess.SP
