基于双拓扑控制的异构多无人机动态网络覆盖
Dynamic network coverage method for heterogeneous multi-uavs based on dual-topology control
上海理工大学 a. 光电信息与计算机工程学院; b. 出版学院, 上海 200093
摘要
针对基础设施缺乏环境下异构无人机网络覆盖决策滞后于动态用户需求，以及自组网稳定性与覆盖灵活性难以协同优化的问题，提出一种基于双拓扑控制的异构多无人机动态网络覆盖方法。该方法构建探测拓扑与覆盖拓扑，分别用于网络状态收集与常规覆盖服务，其中探测拓扑要求全连通，覆盖拓扑不强制全连通。在此基础上，融合长短期记忆网络与图神经网络进行网络状态表征，通过预测地面用户未来位置增强覆盖决策的前瞻性，并基于探测拓扑构建异构图，设计面向不同类型无人机的消息传递机制。进一步建立双拓扑控制下的异构强化学习模型，针对高空无人机和低空无人机设计差异化奖励函数，引导其分别关注拓扑稳定性维护与覆盖质量提升。实验结果表明，相较于现有对比算法中的最优结果，该方法在覆盖率、网络连通率和用户吞吐量方面分别取得约23%、22%和58%的相对提升。结果说明，该方法能够有效提升异构无人机网络在动态用户环境下的覆盖性能、连通稳定性和吞吐能力。
基金项目
国家自然科学基金资助项目(61602305,61802257)
上海市自然科学基金资助项目(18ZR1426000,19ZR1477600)
出版信息
DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2026.03.0043
出版期卷: 《计算机应用研究》 优先出版, 2026年第43卷 第10期
发布历史
[2026-07-20] 优先出版
引用本文
何杏宇, 罗东旭, 杨桂松. 基于双拓扑控制的异构多无人机动态网络覆盖 [J]. 计算机应用研究, 2026, 43 (10). (2026-07-30). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2026.03.0043. (He Xingyu, Luo Dongxu, Yang Guisong. Dynamic network coverage method for heterogeneous multi-uavs based on dual-topology control [J]. Application Research of Computers, 2026, 43 (10). (2026-07-30). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2026.03.0043. )
关于期刊
- 计算机应用研究 月刊
- Application Research of Computers
-
刊号
ISSN 1001-3695
CN 51-1196/TP
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